Manufatura Aditiva: Uma Solução para Desafios Modernos da Cadeia de Suprimentos

Nos últimos anos, empresas ao redor do globo experimentaram problemas na cadeia de suprimentos, mostrando que a pandemia global teve consequências para negócios grandes e pequenos. Além do aumento na demanda do consumidor, houve escassez de contêineres e estivadores, declínio na capacidade de carga aérea e falta de motoristas de caminhão, levando a congestionamento portuário. Navios ficaram ociosos no mar por dias, ou até semanas — e o problema continua. No final de 2021 e início de 2022, navios porta-contêineres passaram uma média de sete dias em portos americanos.

Essas interrupções na cadeia de suprimentos também causaram atrasos na manufatura. Todas as indústrias experimentaram prazos de entrega recordes para matérias-primas em outubro de 2021, e as coisas não melhoraram muito. Por exemplo, fabricantes de chips devem esperar 18 meses por equipamentos críticos, como módulos eletrônicos, lentes, válvulas e bombas.

A manufatura aditiva pode oferecer alívio muito necessário para problemas na cadeia de suprimentos. Ela pode fornecer vários benefícios quando se trata de corridas de produção de baixo volume, controle de qualidade e custo de material, tornando-a uma alternativa viável à cadeia de suprimentos tradicional e um ativo mais previsível em tempos turbulentos.

Por que manufatura aditiva?

Manufatura aditiva, comumente conhecida como impressão 3D, envolve fabricar ou imprimir uma peça diretamente camada por camada, ao contrário de métodos subtrativos como usinagem. É um processo preciso e altamente digitalizado que requer muito menos ferramentas e configuração, eliminando a necessidade de moldes, formas e ferramentas de corte especializadas.

Comparada aos métodos tradicionais de manufatura, a tecnologia de manufatura aditiva oferece várias vantagens, incluindo:

Prazos de entrega mais rápidos

A manufatura aditiva permite prototipagem e produção de baixo volume mais rápidas, ajudando as empresas a acelerar os processos de iteração de design e validação de produto para levar seus produtos ao mercado mais rápido. Por exemplo, em resposta à COVID-19, desenvolvemos um protetor facial que foi primeiro produzido usando manufatura aditiva, mas — em resposta à demanda aumentada — foi posteriormente transferido para injeção para escalar a produção.

Além disso, como não há necessidade de ferramentas, você pode imprimir peças de uso final em poucas horas ou dias, em vez de gastar semanas ou meses na configuração associada ao projeto e fabricação de ferramentas, como um molde, como você faria na injeção. Essencialmente, você pode iniciar a corrida de produção assim que o design final estiver completo e uma impressora estiver disponível.

Flexibilidade e agilidade aumentadas

Impressoras 3D permitem que empresas imprimam peças sob demanda, oferecendo flexibilidade e agilidade incríveis. Não apenas as empresas podem criar rapidamente e economicamente produtos personalizados com tecnologia de impressão 3D, mas também podem produzir facilmente mais ou menos de um produto conforme a demanda muda.

Ao aumentar a produção com injeção, mudanças de design após o lançamento podem significar esperar semanas ou meses para outra ferramenta ser criada. Com a eliminação de ferramentas, a impressão 3D permite que as empresas mudem de marcha rapidamente. Por exemplo, nos estágios iniciais da pandemia, a HP imprimiu mais de 2,3 milhões de componentes médicos, incluindo swabs nasais, equipamentos de proteção individual e peças de ventiladores quando a demanda crescia dinamicamente. Se tivessem usado injeção, teriam precisado projetar e fabricar um molde, o que poderia ter levado meses.

Produção descentralizada

O uso de tecnologia de impressão 3D também permitirá que as empresas descentralizem a produção. Em vez de produzir bens em um único local e enviá-los mundialmente, as empresas podem fabricar bens próximos ou no ponto de uso. A produção distribuída pode encurtar drasticamente a cadeia de suprimentos, eliminando muitos gargalos potenciais e acelerando o tempo de mercado de um produto, por isso não é surpresa que 52% das empresas estivessem considerando produção localizada em 2021.

Ao fabricar produtos mais próximos de seu destino final, as empresas podem evitar muitos problemas tradicionais associados a produtos importados, desde atrasos causados por portos congestionados a lockdowns de COVID-19 a preços e tarifas aumentando rapidamente devido a guerras comerciais. Mudar para tecnologia aditiva e um sistema de produção descentralizado também pode ajudar as empresas a colocar produtos nas mãos dos consumidores mais rápido, evitar o custo de transporte de longa distância e reduzir emissões de gases de efeito estufa relacionadas ao transporte.

Custos de armazenamento reduzidos

Impressoras 3D permitem que as empresas fabriquem bens sob demanda, significando que você pode produzir o número exato de peças necessárias e enviá-las diretamente aos clientes, combinando oferta e demanda mais perfeitamente. Em vez de comprar ou alugar um armazém, você pode confiar em inventários digitais e produzir peças sempre que um cliente enviar um pedido.

Como a vacância de armazém está em apenas 3,6% e a demanda provavelmente só aumentará à medida que mais empresas tragam a manufatura de volta e diversifiquem suas cadeias de suprimentos, imprimir sob demanda e mudar para um armazém digital em vez de armazenar inventário físico pode ajudar a economizar uma quantidade significativa de capital.

Construir manufatura aditiva nos ciclos de produção pode evitar futuras interrupções?

Embora a maioria das empresas acredite que é hora de agir para evitar futuras interrupções na cadeia de suprimentos, pode ser difícil identificar quais medidas tomar. Para aquelas que mudaram táticas, muitas estão confiando em medidas de curto prazo. Na verdade, menos da metade dos 3.000 executivos-chefes pesquisados pela AlixPartners tomaram medidas para aliviar interrupções na cadeia de suprimentos a longo prazo.

Construir manufatura aditiva no ciclo de produção pode ajudar as empresas a mitigar ou evitar futuras interrupções na cadeia de suprimentos. Afinal, a manufatura aditiva suporta manufatura descentralizada e permite uma cadeia de suprimentos mais simples e maior flexibilidade e agilidade. As empresas podem produzir produtos mais próximos de seu destino, potencialmente evitando gargalos como congestionamento portuário severo. A manufatura aditiva permite que as empresas produzam a quantidade exata necessária, reduzindo remessas excessivas para armazéns antes da distribuição aos clientes.

Quais são os riscos de substituir a cadeia de suprimentos tradicional por uma cadeia de manufatura aditiva?

Dado os muitos benefícios da manufatura aditiva, não é surpresa que o mercado global de produtos e serviços de impressão 3D fosse de cerca de US$ 12,6 bilhões em 2020 e continuará a crescer nos próximos anos à medida que mais empresas reconstruam cadeias de suprimentos aditivas mais curtas ou flexíveis. No entanto, pessoas que passaram suas carreiras projetando para ou trabalhando com injeção ou usinagem CNC podem ter dificuldade em mudar para esses novos processos disruptivos.

Problemas comuns que as pessoas enfrentam ao imprimir 3D incluem empenamento, trincas, má adesão entre camadas e falhas de peças. Felizmente, avanços tecnológicos em equipamentos e materiais de manufatura tornaram esses problemas menores e menos frequentes, assim como engenheiros trabalhando ao longo do ciclo de vida do design à manufatura. Por exemplo, na modelagem por deposição fundida (FDM), deslocamento de camada, stringing, sub-extrusão e super-extrusão são possíveis, mas engenheiros e técnicos de manufatura experientes estão continuamente desenvolvendo soluções para melhorar a qualidade da peça. Avanços semelhantes em outras tecnologias aditivas (SLA, SLS, etc.) foram feitos para tornar mais aplicações possíveis. No entanto, esses avanços requerem um parceiro de impressão 3D que tenha o conhecimento e expertise para desenvolver e empregar esses processos inovadores.

Se você trabalhar com a Fast Radius, nossos engenheiros experientes poderão revisar e refinar seu design, ajudando-o a fabricar peças rapidamente e economicamente sem fazer sacrifícios difíceis de qualidade. Nossas fábricas domésticas e capacidades de produção distribuída ajudarão você a evitar atrasos e dores de cabeça associadas à logística internacional, e nosso conjunto de ferramentas digitais pode detectar automaticamente problemas de design antes que sua peça ou produto entre em produção. Você também pode explorar vários materiais e métodos de manufatura antes de iniciar uma cotação. Para saber mais sobre como as capacidades aditivas da Fast Radius podem ajudar a resolver seus problemas de cadeia de suprimentos, acelerar a produção e garantir máxima eficiência de custo por peça, crie uma conta ou entre em contato conosco hoje.