Entrevista com Jan Tremel: Como a Bosch Aproveita a Impressão 3D em Seu Centro de Competência de Powertrain

A multinacional alemã de engenharia e tecnologia Bosch é líder global em componentes automotivos, tecnologia industrial, bens de consumo, energia e soluções prediais.
 
A Bosch adotou manufatura aditiva (MA) em todas as divisões, usando-a para acelerar prototipagem e permitir produção flexível sob demanda, reduzindo time-to-market e otimizando cadeias de suprimentos.  
A empresa mantém um Centro de Competência (CoC) dedicado de impressão 3D que impulsiona inovação em todas as linhas de produtos.  
Hoje conversamos com Jan Tremel, Chefe do CoC na unidade Powertrain Solutions, para descobrir como a MA entrega valor, os desafios da adoção interna e o futuro da impressão 3D no setor automotivo.  
Poderia nos contar um pouco sobre seu histórico e como se envolveu com MA?

Me envolvi pela primeira vez entre 2006 e 2007, durante o surgimento do movimento RepRap. Fascinado pela tecnologia, construí minha primeira impressora 3D na universidade. Quando entrei na Bosch, visualizei o impacto de ter uma pequena impressora 3D interna. Essa visão gerou uma série de propostas que acabaram estabelecendo o CoC. A Bosch então percebeu que integrar MA para plásticos e metais era essencial para desenvolver a próxima geração de componentes de motores de combustão.  
Sou baseado na unidade Powertrain Solutions, que responde por quase um quarto da receita anual da Bosch e emprega cerca de um quarto da força de trabalho da empresa. Neste papel, focamos em implantar impressão 3D em projetos de alto impacto — bombas e injetores de gasolina e diesel de alta pressão, e sistemas hidráulicos — onde a tecnologia pode oferecer ganhos reais de desempenho.  
Você lidera atualmente o Centro de Competência de Impressão 3D. Poderia nos falar sobre o trabalho realizado lá e como aplicam a tecnologia?

Como chefe do Centro de Competência de Impressão 3D, supervisiono um portfólio que abrange quatro grandes ramos de negócios: tecnologias prediais, bens de consumo, tecnologia industrial e soluções de powertrain automotivo. Cada ramo abriga equipes dedicadas a integrar MA em seus portfólios de produtos.  
Em Powertrain Solutions, cerca de 50% do meu tempo é gasto em engenharia de produto. Colaboro estreitamente com P&D para incorporar componentes impressos em 3D em novos conceitos de produto, aproveitando a liberdade de design que a manufatura aditiva oferece. Também faço parceria com fábricas para treinar e capacitar operadores de linha a adotar MA em operações diárias.  
Por exemplo, uma equipe de manutenção responsável por manter uma linha de produção rodando continuamente precisa substituir rapidamente um gripper de robô quebrado. Organizamos workshops demonstrando como materiais padrão e uma impressora 3D simples podem produzir uma substituição funcional, eliminando tempo de inatividade.  
Também visamos oportunidades de redução de custos. Substituindo peças existentes por designs otimizados impressos em 3D, podemos encurtar tempos de ciclo, reduzir desperdício e cortar custos internos — particularmente em dispositivos de teste onde iteração rápida é crucial.

Que valor a impressão 3D traz para a indústria automotiva?  
A MA expande o kit de ferramentas de um ecossistema de manufatura automotiva altamente maduro, que já depende de usinagem, injeção de plástico e revestimento. Processos tradicionais se destacam em produção de alto volume, mas podem ser caros e demorados para iterar. A MA oferece alternativa rápida e de baixo custo que encurta o ciclo design-para-protótipo de meses para semanas.  
Considere uma peça plástica complexa que normalmente exigiria ferramental de moldagem — 12 a 14 semanas para fabricar. Com impressão 3D, a mesma peça pode ser produzida em 2 a 4 semanas, permitindo até três iterações de design antes de finalizar a geometria. Essa agilidade se traduz em time-to-market mais rápido e qualidade de produto aprimorada.  
Para produção seriada, a MA provavelmente terá papel de nicho hoje, principalmente em aplicações de baixo volume e altamente customizadas, como carros de luxo ou esportivos. No entanto, à medida que velocidades de build e desempenho de materiais melhoram, antecipamos uma mudança gradual para lotes maiores — passando de algumas centenas para vários milhares de peças por lote.

Há ainda desafios a superar com MA para acelerar sua transição para produção seriada?  
Várias barreiras permanecem antes que a MA possa escalar para produção em massa no automotivo. Primeiro, disponibilidade e desempenho de materiais são críticos. Aços de alta resistência e poliamidas reforçadas com fibra de vidro — necessárias para componentes de alta pressão e peças adjacentes ao motor — ainda não são totalmente igualadas por materiais de MA. A microestrutura produzida por deposição camada a camada difere da de peças usinadas convencionalmente, afetando propriedades mecânicas e tolerância.  
Segundo, precisão dimensional e repetibilidade precisam melhorar. Tolerâncias apertadas, como furos pequenos em conectores, representam desafio para impressoras atuais. Consistência entre diferentes máquinas e lotes ainda é trabalho em andamento.  
Terceiro, muitos processos de MA envolvem etapas manuais de pós-processamento — por exemplo, remoção de pó para builds de metal — que adicionam custo e complexidade. Embora a automação esteja avançando, essas atividades permanecem intensivas em mão de obra.  
Produtividade é um fator-chave; o setor automotivo demanda alta vazão a baixo custo unitário.

Como vê a MA evoluindo na indústria automotiva nos próximos 5 anos?  
Diferente de aeroespacial ou dispositivos médicos, componentes automotivos tipicamente têm ciclo de vida mais curto e restrições de custo mais apertadas. Consequentemente, a MA continuará servindo principalmente como acelerador de prototipagem rápida e desenvolvimento de produto. Produção seriada em larga escala via manufatura aditiva provavelmente ainda está a vários anos de distância.  
Esperamos adoção incremental em aplicações especializadas — acabamentos internos customizados, ferramentas leves e peças para veículos de baixo volume — enquanto processos convencionais permanecerão dominantes para componentes de produção em massa.

É desafiador convencer as pessoas do valor da impressão 3D, ou encontra receptividade para adoção da tecnologia?  
Inicialmente, adotamos abordagem "missionária", advogando o potencial transformador da impressão 3D. Hoje, nosso foco mudou para projetos orientados a dados que demonstram benefícios tangíveis. Não afirmamos mais que tudo pode ser impresso; avaliamos cada caso de uso criticamente.  
A adoção generalizada de impressoras domésticas também baixou a barreira de entrada. Muitos funcionários agora têm experiência prática com impressão 3D, tornando a tecnologia mais acessível e permitindo que a apliquem diretamente no trabalho.

Há tendências na indústria que o empolgam?  
Estamos empolgados com startups que entregam soluções comprovadas, e com grandes fabricantes investindo em processos avançados de MA. O mercado está amadurecendo: filamentos agora vêm com especificações técnicas completas — dados mecânicos, informações de segurança e certificados de qualificação — tornando a tecnologia mais confiável e fácil de integrar em fluxos de trabalho de engenharia.

O que 2024 reserva para a unidade Powertrain Solutions da Bosch no que tange a MA?  
No próximo ano, nossa estratégia priorizará redução de custos e otimização de processos. Planejamos ampliar a disponibilidade de impressão 3D em Powertrain Solutions, oferecendo às nossas equipes a flexibilidade de usar MA para produção de pequeno a médio volume e prototipar peças complexas mais rapidamente.