A manufatura aditiva é o resultado de longos anos de evolução dentro do processo convencional de usinagem. Em resumo, ao longo da história, os métodos de fabricação sofreram mudanças conforme novas tecnologias foram surgindo, como por exemplo a modernização dos métodos artesanais de forja e fundição, além de processos comuns da usinagem como torneamento, fresamento, entre outros (estes conhecidos como manufatura subtrativa).
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Os métodos de usinagem tradicionais foram o núcleo da indústria moderna, uma vez responsáveis por toda a rede de produção da área, seja qual for o nicho.
A mudança, em si, aconteceu com a criação da impressão 3D, uma personificação da manufatura aditiva, um dos pilares fundamentais da atual revolução industrial, conhecida como “Indústria 4.0”.
A história da manufatura aditiva
Como já vimos ao estudarmos história, a Primeira Revolução Industrial ocorreu no Reino Unido, no final do século XVIII, com o uso da máquina a vapor que substituiu a propulsão humana ou animal na indústria têxtil. A Segunda Revolução Industrial ocorreu com a incorporação da energia elétrica e outras técnicas, no final do século XIX e início do século XX.
Com a invenção do transistor, no final da década de 40, os desenvolvimentos da automação, nos anos 70, a produção massiva, miniaturização e barateamento dos sistemas de hardware e a evolução dos computadores, a partir da década de 1980, além das diversas soluções integradoras que surgiram nos anos 90 e 2000, permitiu-se uma otimização geral da indústria, culminando no ponto mais alto da Terceira Revolução Industrial, chamada de “Revolução da Informática”.
Contudo, nos dias atuais, foi constatada a necessidade de uma integração geral e o controle refinado e inteligente da produção nos mais diversos níveis, por meio de técnicas de inteligência artificial, sensores e equipamentos integrados por redes. A integração vertical e horizontal dos sistemas físicos e virtuais, cria o conceito dos sistemas ciberfísicos (CPS) com uma capacidade elevada de decisão e autonomia, devido a “inteligência” e integração com o ambiente de atuação. A integração se dá em toda a cadeia de valor, desde a concepção do produto até a pós-venda, com o envolvimento de todos os níveis de segurança cibernética. Essa convergência de fatores está fazendo acontecer a Quarta Revolução Industrial (Indústria 4.0).
Como a manufatura aditiva age na impressão 3D?
A manufatura aditiva cria qualquer peça por meio de um software e hardware específicos. O termo “aditiva” diz respeito ao fato da impressora 3D, a partir de um modelo tridimensional, adicionar a matéria prima camada por camada, sem desperdícios, fazendo um aproveitamento total do material.
Para se ter uma noção da qualidade, os métodos subtrativos de produção costumam desperdiçar cerca de 80% da matéria prima utilizada na usinagem.
A Impressão 3D na Indústria 4.0
A manufatura aditiva possui o objetivo da produção com alto valor agregado, estes sendo construídos com o mínimo de mão de obra possível.
Isso se deve ao fato da Indústria 4.0 ter como base o método de produção autônomo, onde a inteligência artificial possibilita a produção de uma peça em todos os níveis.
Esse fluxo de trabalho é trabalhado conforme os 9 pilares fundamentais da Indústria 4.0:
- Manufatura aditiva;
- Internet das coisas;
- Integração de sistemas;
- Segurança cibernética;
- Big data;
- Robôs autônomos;
- Simulação;
- Computação na nuvem;
- Realidade aumentada.
Tais pilares possibilitam uma comunicação integrada e sua aplicação dentro da impressão 3D representa a busca por excelência, tornando viável projeto de manufaturas que, antigamente, seriam caros e demorados.
A alta da Manufatura Aditiva
À medida em que a manufatura aditiva é implementada, novos rumos surgem para a logística e a disponibilidade de produtos diretamente para o cliente final. Um varejista de peças e componentes para a indústria automotiva, por exemplo, poderá, com uma impressora 3D no ponto de venda, imprimir a peça inteira, eliminando desde a produção industrial até o processo de armazenagem e distribuição.
A partir do momento em que a empresa demandante passa a fabricar a própria peça por meio da manufatura aditiva, o fornecedor precisa mudar o seu modelo de negócios. Conhecedor dos atributos necessários para a competitividade do seu produto, esse fornecedor deixa de ser um supridor de itens e passa a ser um especialista em projetos de peças, vendendo, agora, o projeto de tal peça, que será utilizado pela empresa demandante para a produção dos itens através da manufatura aditiva.