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23 DE JUL DE 2022

O Futuro da Fabricação da Indústria

O futuro da fabricação metalomecânica é caracterizado por um nível crescente de complexidade. Mais variantes de produtos, mudanças na demanda, tecnologia em evolução, requisitos de prazo de entrega e pressões de custo destacam a necessidade

Como gerenciar a crescente complexidade na indústria de transformação metalomecânica ?

 O futuro da fabricação metalomecânica é caracterizado por um nível crescente de complexidade. Mais variantes de produtos, mudanças na demanda, tecnologia em evolução, requisitos de prazo de entrega e pressões de custo destacam a necessidade de alcançar a resiliência da produção – a combinação de flexibilidade e eficiência. 

Para resumir, em cinco pontos essenciais sobre o futuro da fabricação metalomecânica são:

1. Mudar para a fabricação de "alta mistura e baixo volume"
2. Mais usinagem "feito em um" com máquinas CNC multiuso
3. Mais automação de máquinas CNC, bem como processos de suporte CNC
4. Os softwares de planejamento de produção e gerenciamento de recursos permite o controle total da produção
5. Megatendências de sustentabilidade, reposicionamento de fabricação e disponibilidade de força de trabalho moldam o setor

Linha de fundo para os fabricantes de CNC

O futuro exige a adoção de muitas novas competências e não pode ser enfrentado apenas comprando mais fresamento (avançado), torneamento ou outras máquinas CNC. A natureza dos trabalhos de fabricação também está mudando tremendamente, desde a mudança de peças de trabalho para/formar máquinas até o gerenciamento de operações de fabricação ou o desenvolvimento de operações e processos diários.

Uma nota sobre o título: também observo a ironia como no futuro a utilização de usinagem e processos provavelmente declinam, abrindo caminho para tecnologias de manufatura aditiva (ou híbrida). Isso faz com que o futuro seja um pouco menos de CNC e mais apenas de fabricação para ser preciso.

O futuro em três níveis

Para ir mais fundo, vamos rever as características e tendências da futura fabricação CNC em três níveis: toda a indústria, um fabricante individual e chão de fábrica. Observemos que a maioria das tendências apresenta efeitos em muitos níveis além de onde elas são colocadas abaixo.

1 - A indústria manufatureira

Competitividade, cadeias de valor mais curtas e metas de sustentabilidade são possibilitadas pela automação que também torna os trabalhos de fabricação mais significativos e seguros.

Desafios de valor e lucratividade para o cliente. Para se manterem competitivos, os fabricantes precisam constantemente oferecer mais em termos de recursos do produto, qualidade, seleção, preço, prazo de entrega, serviço e muito mais. Para fabricantes individuais, isso significa aumentar a produção de alto mix e baixo volume e cria um desafio decisivo para a lucratividade, impulsionando a necessidade de desenvolver melhores formas de fabricação. Especialmente no caso de aplicações de usinagem mais avançadas, a fabricação é cada vez mais uma fonte de vantagem competitiva para as empresas industriais.

O aumento do nível de automação é óbvio, mas se alguém procurar provas ou padrões, os relatórios da Federação Internacional de Robótica (IFR) mostram cerca de 6% de crescimento médio anual para os braços robóticos instalados. Para se ter uma ideia da magnitude, com base nos dados do IRF, no relatório da Oxford Economics de 2019 conclui que, assumindo uma taxa de adoção robótica 30% mais rápida em relação à linha de base, poderia levar a um acréscimo de 4,9 trilhões de euros ou 5,3% do PIB mundial em 2030! É notável que a automação não se espalhe apenas em termos de taxa de automação que trata da quantidade de máquinas e/ou dispositivos automatizados também pelo  nível de automação significando automatizar tarefas como planejamento de produção, destacada também pelo IFR em 07 de dezembro de 2021, como uma tendência futura. 

A sustentabilidade é de fundamental importância para o futuro do nosso planeta e da humanidade. A sustentabilidade pode ser resumida em três perspectivas essenciais, também conhecidas como Triple Bottom Line - PPL: pessoas, planeta e lucratividade. Escrevi sobre esse tema no livro em 2020. Hoje esse termo pode ser conhecido também como ESG. Para combater as mudanças climáticas reduzindo as emissões de CO2, a indústria manufatureira precisa de maior eficiência de recursos, produção mais oportuna, menos desperdício e adoção da economia circular. Este desenvolvimento simplesmente não é possível sem automação que também ajuda a empresa a realizar negócios melhores e torna os trabalhos de fabricação mais significativos e seguros. Para as sociedades em geral, uma indústria manufatureira competitiva apoia o desenvolvimento de uma economia nacional saudável, permitindo o bem-estar das pessoas a longo prazo.

Mudanças na globalização, demografia e empregos na indústria. Conforme destacado pela pandemia de C-19, as cadeias de valor globais ao qual a fabricação está muito distante do mercado do produto final têm seus desafios e riscos. Vemos portanto mais fabricação local ocorrendo, "além da reindustrialização de alguns países", habilitada pela automação que torna a fabricação lucrativa em qualquer lugar do mundo. Além disso, o envelhecimento da população e as aspirações das gerações mais jovens causam desafios para encontrar pessoas qualificadas para os empregos de manufatura, limitando o crescimento das empresas. A geração mais jovem pode ver a fabricação como uma indústria desinteressante para trabalhar, mas isso é um grave equívoco, pois a automação inteligente revoluciona o trabalho dos operadores.

2 - Companhias de Manufatura

As exigências dos fabricantes industriais estão crescendo, levando a alto-mix-baixo-volume de Produção. As conexões entre as fábricas também se tornam mais transparentes:

Aumentando a customização e as variantes. Os produtos industriais estão ficando mais complicados e adaptados de acordo com a necessidade. Veremos isso acontecer cada vez mais nos processos de fabricação de produtos e serviços. - Essa inclusive é uma das premissas da Quinta Onda da Indústria" da qual vem por ai. Bem, a vida útil média de uma peça em produção também está ficando mais curta e mais incerta. Combinado com as crescentes pressões de lead time, os requisitos para a fabricação em combinar eficiência com flexibilidade e transparência tornam-se cada vez mais essenciais.

Mudanças constantes nos mercados (todos) podem significar, entre outras coisas, volatilidade geral da demanda ou mudanças no mix de demanda que exigem rápida adaptação e flexibilidade produtiva. Isso exige resiliência de fabricação. 

Ciclos de planejamento mais curtos podem ser devidos a causas contratuais, o que significa que as fábricas – ou proprietários de produtos – não sabem o que fabricarão após um ou dois meses. Este também é um sintoma dos drivers acima da Evolução Natural que estamos enfrentando nesta década, devido a transformação digital que ocasionou a mudança de hábitos e que foram acelerados pela Pandemia.

E ainda, os requisitos de qualidade e rastreabilidade estão se tornando mais exigentes não apenas na indústria aeroespacial, mas em todas indústrias em geral. A pressão interminável para cortar custos e reduzir o capital vinculado está sempre presente, exigindo que as empresas encontrem novas maneiras de impulsionar a lucratividade da fabricação e o uso eficiente do capital. Isso é especialmente verdadeiro quando o re-shoring de fabricação está acontecendo.

Definição sobre Re-shoring: é o processo de retorno da produção e fabricação de mercadorias ao país de origem da empresa. Re-shoring também é conhecido como on-shoring.

As fábricas estão cada vez mais interconectadas, ou deveriam estar sendo interconectadas ao máximo, principalmente sobre o papel que elas terão na Evolução da Quinta Onda da Indústria.

Como a fabricação quase sempre acontece em alguma rede, coleta, transparência e compartilhamento de dados são essenciais para eficiência e flexibilidade nesse cenário. Habilitado por softwares de gerenciamento de operações de fabricação, no mundo das fábricas hiperconectadas, pode-se saber quando as peças necessárias em sua montagem estão chegando e você também saberia – sem perguntar ou verificar separadamente – que os recursos e verificações de qualidade necessários foram atendidos.

3 - Usinagem CNC e chão de fábrica

As máquinas CNC automatizadas e multifuncionais se popularizam. Apoiado pela integração do processo e do sistema de dados, ou softwares de planejamento de produção que permitem o controle da produção:

Mais usinagem "feito em um". Máquinas-ferramentas multiuso estão se tornando mais comuns, o que significa que os processos de usinagem são concluídos com menos fixação e geralmente dentro de uma máquina, como torno-fresadora ou fresadora de 4 ou 5 eixos. Isso cria mais requisitos para projetar as peças de trabalho e decidir sobre os métodos de fabricação adequados. Por exemplo, os programas NC não são mais feitos usando as máquinas CNCs.

Mais automação significa mais transferência de peças ou paletes por robô ou guindaste. A automação precisa de processos estáveis e mais planejamento de operações de fabricação de alto nível para evitar gargalos de produção causados, por exemplo, por fuso horário.

Mais integração de processos e dispositivos. 

Os processos que suportam a usinagem CNC, como lavagem, medição, marcação, acabamento e assim por diante, estão sendo integrados aos sistemas de automação para maior produtividade e produção, processos mais estáveis, prazos de entrega mais rápidos e mais horas não tripuladas. Isso significa muito design de nível de processo e torna ferramentas sofisticadas de gerenciamento de produção como absolutamente necessário.

Mais desafios de planejamento de produção e gerenciamento de recursos de produção. 

Um dos principais desafios na produção de lotes de mistura média a alta é como gerenciar vários recursos de produção e, em particular, a informação. Como a produção acontece como uma interação entre pessoas, software e máquinas, é preciso haver um maestro conduzindo a orquestra. Para essa função, o excel, apesar de seu uso excepcionalmente amplo, simplesmente não serve para lidar com as complexidades com eficiência suficiente. 

A necessidade contínua de extrair valor de novas tecnologias. 

O campo da manufatura evolui rapidamente: a introdução da manufatura aditiva, várias formas e níveis de automação, AGVs (automated guided vehicle - veículos autônomos guiados), opções de conectividade, softwares mais sofisticados… ? .

Automação de usinagem inteligente é o futuro "AGORA"

Vimos que as incertezas em torno do futuro podem ser melhor gerenciadas por meio de planejamento, ferramentas (tecnologias, inovação e processos) com a mentalidade adequada. 

À medida que a automação inteligente combina as eficiências do movimento físico com a integração de processos e planejamento de produção, ela torna a fabricação de alto volume e baixo volume lucrativa e resiliente – em qualquer lugar do mundo. 

Ao renovar o dia a dia dos gestores de produção e operadores de CNCs, também torna o trabalho mais significativo e seguro, completando a estrutura de sustentabilidade Triple Botton Line: Planeta, Pessoas e Lucros. É nessa direção e visão que o Grupo Alltech está mirando...

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Fonte: LinkedIn