Conectando a linha digital:dimensionamento da fabricação de aditivos com MES / software de fluxo de trabalho

A manufatura, como muitos setores, está passando por uma transformação digital. Cada vez mais, os fabricantes estão investindo em digitalização, com 74% concordando que eles precisarão adotar tecnologias digitais para prosperar . No entanto, embora a maioria dos fabricantes reconheça a necessidade de investir em tecnologias digitais, a implementação bem-sucedida dessas tecnologias continua sendo um desafio importante.

A manufatura aditiva (AM) é uma das tecnologias que estão no centro dessa transformação digital. AM abrange uma ampla gama de processos que permitem que as peças sejam fabricadas a partir de um arquivo CAD digital - e 80% das empresas afirmam que a tecnologia está melhorando sua capacidade de inovar com mais rapidez.



No entanto, investir na manufatura aditiva é uma coisa; criar uma instalação de AM que seja conectada, em termos de hardware e sistemas, e escalonável é outra completamente diferente.

Este último permite às empresas dimensionar e expandir seus volumes de impressão 3D de forma eficaz e requer mais do que simplesmente investir em impressoras 3D e materiais apenas.

Com os dados sendo a espinha dorsal da manufatura aditiva, estabelecer um processo escalonável exige, em última análise, a infraestrutura de software certa para fornecer o nível necessário de análise de dados, visibilidade e automação.

Os dados estão no centro da transformação digital

Como visto acima, a era da transformação digital deu origem a uma série de tecnologias com potencial para melhorar muito a eficiência e impulsionar a inovação para os fabricantes.

Na base de cada uma dessas tecnologias estão os dados .

Isso porque, em sua essência, a transformação digital depende do uso de dados para otimizar processos, conectar sistemas e aumentar a eficiência. O ideal é que esses dados sejam gerados e analisados ​​em tempo real, facilitando a tomada de decisões por dados e melhorias operacionais.

Transformação digital: A integração de tecnologias digitais nos processos existentes para otimizar as operações comerciais e de manufatura.

Como outras tecnologias digitais, a manufatura aditiva gera grandes quantidades de dados.

Em qualquer operação de manufatura aditiva, os dados estão sendo gerados em todas as fases, incluindo:

• Dados da máquina (por exemplo, tecnologia, tempo para imprimir, status da máquina e erros)
• Dados do arquivo (por exemplo, alterações de design, formato de arquivo, requisitos de material)
• Ações do operador (por exemplo, mover uma peça para o próximo estágio de produção)
• Uso de material

A capacidade de não apenas coletar, mas também utilizar todos esses dados pode ajudar a 1) otimizar o processo de produção, 2) acompanhar melhor o desempenho e os principais KPIs e 3) expandir as operações ao longo do tempo.

Abraçando a transformação digital com manufatura aditiva

Para empresas que consideram a manufatura aditiva, a tecnologia oferece quatro benefícios claros:

• Inovação mais rápida: Em um cenário cada vez mais competitivo e voltado para o consumidor, as empresas devem ser capazes de inovar para se diferenciar. Com a AM, as empresas podem tirar proveito da liberdade de design que a tecnologia oferece para inovar com mais rapidez, repensar as estratégias tradicionais de entrada no mercado e lançar produtos no mercado com mais rapidez.



• Complexidade do design: A manufatura aditiva permite geometrias e projetos complexos que, de outra forma, não seriam alcançáveis ​​com os métodos tradicionais. Permitir a complexidade do projeto oferece um escopo mais amplo para mais aplicações, desde ferramentas, gabaritos e acessórios otimizados até novos componentes de peças finais inovadores.



• Novos modelos de negócios: A manufatura aditiva torna o conceito de manufatura distribuída, onde os produtos podem ser produzidos sob demanda, perto ou no ponto de necessidade, uma realidade. Este novo modelo de negócios oferece aos fabricantes e fornecedores maior agilidade e flexibilidade, com uma nova abordagem para o gerenciamento das cadeias de suprimentos.



• Vantagem competitiva: A combinação de maior inovação, complexidade de design e novos modelos de negócios significa que as empresas têm mais oportunidades de aumentar sua vantagem competitiva.

A adoção da impressão 3D tornou-se mais acessível, com grandes melhorias nas capacidades das impressoras 3D e avanços nos materiais se desenvolvendo rapidamente.

No entanto, junto com os benefícios da AM, as empresas devem considerar a realidade da implementação da tecnologia internamente.

O que a manufatura aditiva precisa para ser escalonável?

A capacidade de aumentar suas operações de aditivos se tornarão uma prioridade fundamental para as empresas daqui para frente, especialmente à medida que a indústria continua sua transição para aplicações de peças finais.

• Repetibilidade: Particularmente para peças finais impressas em 3D e peças sobressalentes, é crucial garantir que a mesma peça seja produzida todas as vezes e que os padrões de qualidade sejam atendidos de forma consistente. Garantir que os mesmos dados, como orientação da peça, sejam enviados para a máquina todas as vezes é, portanto, extremamente importante.



• Rastreabilidade: A rastreabilidade garante que cada parte possa ser rastreada ao longo de seu ciclo de vida. Se uma peça falhar, por exemplo, a causa raiz precisará ser identificada. Ter um sistema que permite aos operadores rastrear a causa de uma falha de peça é um exemplo fundamental de rastreabilidade no trabalho. Sem os dados certos à mão, é impossível atingir esse nível de rastreabilidade.



• Conectividade: Isso inclui a capacidade de conectar máquinas, sistemas de software (por exemplo, software ERP, PLM e MES) e outros sistemas para garantir uma transferência perfeita de dados em todas as fases da produção.



• Automação: Surpreendentemente, grande parte do processo AM permanece manual, desde tarefas como programação de produção e preparação de build, até o pós-processamento. A automação permite maior eficiência, permitindo que os operadores e engenheiros se concentrem em tarefas de maior valor.
  

Quais são os desafios para alcançar escalabilidade para manufatura aditiva?

Falta de conectividade

Um dos maiores obstáculos para as empresas que desejam escalar suas operações de AM é a falta de conectividade, tanto entre suas máquinas quanto entre sistemas de software. Isso resulta em uma falta de rastreabilidade, pois os principais pontos de dados podem ser perdidos, especialmente se as atividades de AM de uma empresa operam em locais diferentes.

No lado da máquina, muitas vezes acontece que a rede de impressoras 3D de uma empresa não está conectada ou mesmo pode ser conectada. Em alguns casos, vários fabricantes não têm APIs abertas para suas máquinas, tornando a perspectiva de conectividade mais difícil.

No entanto, medidas estão sendo tomadas para resolver isso, com vários fabricantes de máquinas garantindo que suas máquinas possam ser conectadas ao software. Soluções de software de fluxo de trabalho / MES, como a plataforma AMFG, podem, portanto, permitir que as empresas alcancem um maior nível de conectividade entre suas máquinas e entre seus sistemas de software.

Soluções de software legado

Outro desafio vem na forma de sistemas legados de TI ou software, que muitas vezes não são adaptados aos requisitos exclusivos da manufatura aditiva. O uso de uma combinação de diferentes softwares resulta em um processo fragmentado e ineficiente.

Visto que a manufatura aditiva difere amplamente dos métodos tradicionais de manufatura, ela exigirá um tipo diferente de software para gerenciar o processo, fornecer rastreabilidade e aumentar a eficiência.

Soluções de software internas caras

O desenvolvimento de uma solução internamente tem a vantagem de ser desenvolvido especificamente para as necessidades de um negócio. No entanto, como vimos, o AM gera grandes volumes de dados, que precisam ser cuidadosamente armazenados e analisados.

Além disso, qualquer solução interna deve ser capaz de lidar com cada etapa da produção , desde o gerenciamento de solicitações e programação da produção até o rastreamento de peças e execução de verificações de controle de qualidade.

O desenvolvimento de uma solução de fluxo de trabalho interna para gerenciar a totalidade do processo de produção AM significa manutenção e atualizações sustentadas, exigindo extensas finanças e recursos humanos, despesas que muitas empresas podem não ser capazes de justificar.

Como os fabricantes podem usar software de fluxo de trabalho para dimensionar suas operações de manufatura aditiva?

Devido à infinidade de elementos dentro do processo de manufatura aditiva, o dimensionamento de suas operações só pode ser alcançado de forma eficaz com a infraestrutura de software certa instalada.

Uma plataforma de software de fluxo de trabalho (ou MES) consolida todos os dados originários das diferentes fontes de dados, para que possam ser analisados ​​e rastreados para otimizar as operações.

Proporciona uma plataforma centralizada a partir da qual todas as operações podem ser acedidas, proporcionando uma camada adicional de rastreabilidade ao longo do processo. Usando software de fluxo de trabalho, os fabricantes podem avaliar o desempenho e tomar decisões importantes baseadas em dados em tempo real .

Para tomar o AMFG como exemplo, algumas das maneiras como isso funcionaria incluem:

• Calculando o custo por peça , para avaliar o custo de fabricação da peça usando AM e para comparar isso com os métodos de fabricação tradicionais,



• Padronizando o processo de gerenciamento de pedidos entre departamentos e fornecedores por meio de um portal de pedidos interno,



• Estimando os tempos de entrega com base em recursos e disponibilidade,



• Programando a produção automaticamente , mesmo entre locais,



• Acessando estatutos e análises ao vivo para máquinas individuais.

Gerenciar essas tarefas com software permite eficiência, visibilidade, maior rendimento e, em última análise, escalabilidade.

Conclusão

No cenário atual de manufatura, abraçar a mudança na forma de transformação digital é vital para as empresas que buscam permanecer competitivas, ágeis e inovadoras.

Muitas já embarcaram neste caminho por meio da adoção da manufatura aditiva e de outras tecnologias .

No entanto, a transformação digital é muito mais fácil dizer do que fazer. Ao decidir investir em AM ou qualquer outra tecnologia, as empresas devem primeiro desenvolver uma estratégia robusta com objetivos claros em mente.

Quando se trata de aditivos, investir em software de workflow é uma parte vital desse quebra-cabeça. Isso não é apenas para introduzir um maior nível de automação aos processos anteriormente manuais, mas também para ser capaz de melhorar a qualidade dos dados que são coletados e utilizados em todas as fases da produção.

Dito isto, tal investimento não tem que ser feito imediatamente. Pequenos passos podem ser dados em direção a esse objetivo, por exemplo, investigando a possibilidade de conduzir um teste ou POC para determinar se um fornecedor de software atende aos seus requisitos.

Apenas com o equilíbrio certo de hardware, materiais e software, as empresas podem estabelecer uma instalação de AM totalmente conectada e, o mais importante, escalável.

Para saber mais sobre os recursos do software de automação de fluxo de trabalho para manufatura aditiva, entre em contato com nossa equipe.