3 Estratégias Comprovadas para Acelerar a Manufatura

Todas as empresas querem que suas peças sejam fabricadas o mais rápido possível. Produção mais rápida significa tempo de colocação no mercado mais curto, o que pode fornecer vantagem comercial e lucros aumentados.

Ao terceirizar prototipagem rápida e produção para um fabricante terceirizado, você pode pensar que a velocidade de manufatura está fora de suas mãos. Mas isso não poderia estar mais longe da verdade: designers e desenvolvedores podem desempenhar um papel tão grande em acelerar a manufatura sob demanda quanto os próprios fabricantes.

Este artigo analisa como você pode obter suas peças feitas mais rápido, desde escolher o processo de manufatura certo até desenvolver uma linha de comunicação eficiente com seu fabricante.

Escolhendo um processo de manufatura rápido

Até os melhores fabricantes não podem mudar o fato de que alguns processos são mais rápidos que outros.

Dito isso, você nem sempre tem a liberdade de escolher entre processos. Se uma peça de produção precisa ser fundida ou forjada, por exemplo, você não pode simplesmente decidir imprimi-la em 3D. Fazer isso alteraria drasticamente a função e a capacidade da peça.

É, portanto, importante determinar quais processos de manufatura são possíveis para um determinado projeto.

Para prototipagem rápida, geralmente há um grau muito maior de flexibilidade do que com produção. A maioria dos protótipos não tem requisitos mecânicos e de material rigorosos, então a velocidade pode ser priorizada sobre outros fatores.

Peças de produção têm requisitos mais rigorosos. No entanto, um processo que faz protótipos rápidos — impressão 3D, por exemplo — não será necessariamente um processo rápido para produção em massa.

Usinagem CNC

A usinagem CNC é um processo de manufatura relativamente rápido, especialmente para prototipagem e produção em pequenos lotes. Não requer ferramentas, e máquinas modernas de 5 eixos reduzem a necessidade de múltiplas configurações.

É menos eficiente para grandes quantidades, e não há economia de escala: fazer mais unidades não reduz significativamente o tempo por unidade. Usinar peças complexas também leva mais tempo do que usinar peças simples.

Injeção de plástico

A injeção de plástico é um processo de manufatura de duas etapas que requer a criação de ferramentas metálicas. Por causa disso, é um processo lento para prototipagem e produção em pequenos lotes.

Mas, embora fazer moldes seja um processo lento, injetar disparos de plástico é extremamente rápido. Isso significa que cada unidade da peça plástica pode ser feita muito rapidamente uma vez que a ferramenta esteja completa. O processo é, portanto, muito rápido para produção em massa.

Fabricação de chapa metálica

Geralmente é óbvio quando uma peça deve ser feita usando fabricação de chapa metálica, então você raramente terá que decidir entre chapa metálica e uma alternativa.

No entanto, existe uma gama de processos individuais associados à fabricação de chapa metálica, e a gama de maquinaria necessária (dobradeiras, máquinas de cisalhamento, etc.) pode tornar a prototipagem rápida e a produção em pequenos lotes mais lenta do que com processos tudo-em-um como usinagem CNC.

Impressão 3D

A impressão 3D é um processo de manufatura rápido para protótipos e tiragens de produção muito pequenas — tipicamente menos de 10 unidades.

Sua velocidade se deve ao seu tempo de configuração muito curto, embora o tempo de manufatura real possa não parecer especialmente rápido. Importante, impressoras 3D podem fabricar peças muito complexas na mesma taxa que peças simples, o que as torna diferentes de máquinas CNC e outras técnicas subtrativas.

Projetando peças para manufatura rápida

A manufatura rápida não depende apenas da expertise do fabricante. Designers de produtos também desempenham um papel importante na determinação de quão rapidamente uma peça pode ser feita.

Aplicar princípios de Design para Fabricabilidade (DFM) resultará em peças melhores e produção mais rápida do seu parceiro de manufatura sob demanda.

Isso significa olhar como uma peça será feita e adaptar o design para ser adequado ao método de produção — seja uma máquina CNC, máquina de injeção de plástico ou outra coisa.

Mas, embora cada processo de manufatura tenha seus próprios critérios únicos para design de peças, existem alguns princípios universais que se pode seguir para acelerar a manufatura.

• Simplifique características complexas: Na maioria dos casos, complexidade desnecessária torna as peças mais difíceis de fabricar, o que aumenta os prazos de entrega e também pode aumentar custos. Pergunte-se se floreios estéticos valem a espera.
• Permita tolerâncias folgadas: Todas as empresas querem que suas peças sejam limpas e uniformes, mas tempo é desperdiçado ao exigir tolerâncias apertadas em dimensões não críticas. Especifique tolerâncias apertadas apenas onde absolutamente necessário e permita que o fabricante trabalhe rapidamente.
• Escolha um material amigável à máquina: Às vezes a escolha do material é determinada pelo uso final da peça, ou pelo cliente. Mas se houver flexibilidade, você economizará tempo escolhendo um material fácil de processar. Máquinas CNC, por exemplo, podem cortar alumínio mais rápido que aço.
• Múltiplas peças por configuração: Se você precisa de mais de uma unidade de uma peça de tamanho pequeno, pode ser possível usinar CNC múltiplas unidades em uma única configuração, ou imprimir em 3D múltiplas unidades na mesma mesa de impressão.

Facilitando a vida do fabricante

Uma vez que você projetou suas peças e identificou um processo e material adequados, ainda pode tomar medidas adicionais para encurtar o tempo de manufatura sob demanda — tornando a vida o mais fácil possível para seu fabricante.

Um dos fatores mais importantes na manufatura é a clareza. Verifique seus designs quanto a erros e ambiguidades. Mesmo que seus designs sejam simples e amigáveis à máquina, você ainda pode precisar apresentá-los de uma maneira particular para transmitir suas ideias a um maquinista ou outro profissional de manufatura.

Você pode eliminar muitas ambiguidades possíveis preparando um desenho técnico.

Um desenho técnico complementa seu design digital e inclui detalhes como tolerâncias, requisitos de acabamento superficial, anotações e outros requisitos que não são mostrados no próprio arquivo CAD.

Desenhos técnicos também podem ser complementados por notas ao fabricante, onde você pode explicar seus objetivos e requisitos em linguagem natural. Tornar essas notas claras e inequívocas significa que você não precisará continuar discutindo o projeto com o fabricante.

Claro, transmitir suas necessidades a um fabricante fica muito mais fácil quando você trabalha com as mesmas pessoas repetidamente. Em vez de encontrar novos parceiros projeto a projeto, considere construir um relacionamento de longo prazo com um fabricante; você descobrirá que falhas de comunicação se tornam mais raras e a produção fica mais rápida com o tempo.

Lista de verificação:

1. Meu design está livre de erros?
2. É claro e inequívoco?
3. As tolerâncias estão especificadas?
4. Todas as informações relevantes são transmitidas em notas e anotações?
5. O fabricante conhece meus objetivos?

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