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Aplicações de 3DP no setor automotivo

A impressão 3D (3DP), conhecida também como "Additive Manufacturing" (AM), pode gerar um novo desenho de supply chain com plantas descentralizadas chamado de Manufatura Distribuída (Distributed Manufacturing).

O presente artigo é focado em exemplos de aplicações de impressão 3D no setor automotivo.


Caso tenha interesse em ler mais sobre os conceitos de AM e Manufatura Distribuída veja também os artigos abaixo:


Setor automotivo e a evolução da AM


No setor automotivo o uso de 3DP começou com a impressão de protótipos de peças. Essa aplicação conseguiu reduzir significativamente o tempo de criação de peças e com isso o tempo de lançamento de novos modelos de carros. Nesse contexto, um dos principais ganhos percebidos pela indústria com a aplicação dessa nova tecnologia é uma grande redução no "Time To Market", podendo trazer enormes impactos em termos de competitividade.


Atualmente, não somente protótipos são fabricados mas também peças finais (sejam peças de reposição ou peças personalizadas), ferramentas personalizadas e até mesmo robôs. Normalmente, os itens impressos são os que necessitam de produção em menor escala e sob demanda, impressos diretamente na linha de produção. Com essa aplicação as empresas automotivas conseguiram reduzir tempos de parada da linha, quantidade de fornecedores, reduzir custos e melhorar performance.



Vídeo 1 - Exemplos de aplicações reais de AM no setor automotivo


Para o setor automotivo, voltados à cultura just-in-time, a produção dessas peças de baixo giro diretamente na linha de produção reduz também a complexidade e necessidade trabalho com múltiplos fornecedores e a gestão de estoques de MRO. Outro ponto identificado é que a produção de carros com uso massivo de impressão 3D gera carros com um número de peças muito inferior que os carros gerados no processo tradicional.


Como exemplo de processos já consolidados de impressão 3D temos a BMW. Se algum cliente necessita uma peça de um de seus carros clássico, cujas peças já não são mais produzidas, ele pode enviar a peça para que ela seja scanneada. Com base no protótipo obtido pelo scanneamento a equipe BMW consegue imprimir uma nova peça.


Outro ponto relevante é que, para muitos casos, a durabilidade das peças impressas são maiores que as realizadas via processos tradicionais, além de utilizarem um volume muito menor de material. Isso ocorre porque a impressão 3D permite que a peça tenha sua forma ótima, não sendo necessárias adaptações devido ao processo produtivo, ou seja, as peças podem ser impressas com paredes mais finas e formas complexas que antes não se conseguia com os processos tradicionais.


Segundo a Porsche, pistões impressos obtiveram uma melhor performance que os de fabricação tradicional, gerando redução de temperatura e peso o que melhora a performance do veículo como um todo.


Apesar dos vários exemplos aplicados às produções em pequena escala, a VW está trabalhando juntamente com a HP em projetos para produção de carros em massa através de impressão 3D. Segundo executivos da planta Autoeuropa, o retorno sobre os investimentos em impressoras 3D ocorrem em apenas 2 meses, dado o tamanho da redução de custos obtida (chegando a 91% de saving).


Além dessas aplicações dentro dos processos de produção tradicionais, já existem empresas trabalhando na impressão 3D de automóveis completos, criando assim um novo tipo de fábrica e um desenho de processo produtivo totalmente novo. Algumas dessas empresas são Divergent, Local Motors e EDAG.


A empresa Divergent Microfactories está trabalhando na criação de processos de impressão descentralizada de carros com o objetivo de produzir carros que impactem menos o meio ambiente e que sejam acessíveis. Essa é uma empresa focada em aplicar os conceitos de Manufatura Distribuída (Distributed Manufacture) de forma a permitir que várias startups e pessoas no mundo possam projetar e imprimir seu próprio carro.


A Local Motors já tem um processo onde as pessoas podem participar de diferentes formas no projeto de um novo carro, gerando uma "descentralização total" do projeto de um novo veículo. As pessoas realizam propostas para um novo carro, essas propostas são votadas e várias pessoas podem participar do processo de projeto das peças e acessórios para esse carro. Estando com todos os componentes projetados, as peças desse veículo poderia ser impressa e montada em qualquer centro da Local Motors pelo mundo.


Além da impressão de peças e partes automotivas, também tem feito parte desse processo as motos e barcos.


Abaixo alguns exemplos de aplicações por empresa:


Conclusão

As aplicações das técnicas de Additive Manufacturing no setor automotivo estão crescendo rapidamente nos últimos anos, existindo previsão de produção em massa para os próximos 5 anos.

A evolução da tecnologia de impressão 3D tem aberto espaço para otimização das linhas de produção, tanto com a redução da quantidade de peças quanto com a redução do total de fornecedores necessários. Em paralelo, verifica-se uma maior abertura para inovação em termos de design e viabilização de customizações massivas.

O setor automotivo tem investido na aplicação de AM, reduzindo com isso custos, complexidade e impactos ambientais.


Referências


Porsche (peças de resposição de clássicos): https://www.youtube.com/watch?v=G88QghxeYJA


Videos impressão 3D de barco




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