Qualquer fábrica isolada pode utilizar a impressão 3D para resolver desafios locais de produção. A oportunidade maior surge quando essas soluções podem ser compartilhadas, reproduzidas e aprimoradas em toda uma rede de fabricação conectada.
Na General Motors, a tecnologia FDM da Stratasys dá suporte a mais de 20 unidades de fabricação, enquanto as equipes colaboram entre o México, a América do Norte e a América do Sul, além de um centro de design da GM na Índia.
A General Motors respondeu a essa questão com uma decisão que parece simples, mas traz retornos crescentes: padronizar em uma única plataforma FDM, opções de materiais validados e práticas de design compartilhadas em toda a rede. A plataforma escolhida foi a Stratasys F900.
A F900 oferece à GM uma base de fabricação comum em todas as unidades. Com um volume de impressão de 914,4 x 609,6 x 914,4 mm (36 x 24 x 36 pol.) e compatibilidade com um amplo portfólio de termoplásticos FDM de nível de engenharia, desde materiais básicos como ASA e ABS-M30 até opções de alto desempenho como Nylon 12CF e resina ULTEM™ 9085. Ela atende a toda a gama de aplicações que a GM encontra em sua rede de montagem.
Mas a decisão foi além da simples escolha do hardware. A GM padronizou tudo: a plataforma da impressora, os materiais que a alimentam e as melhores práticas de projeto que regem a forma como as ferramentas são desenvolvidas.
“O principal elemento que padronizamos é o equipamento da Stratasys”, explica Moses Harris, engenheiro de aplicações de manufatura aditiva da GM. “Isso nos permite não apenas padronizar a própria impressora, mas também os materiais da Stratasys que são utilizados nela.”
O resultado é algo que os fabricantes raramente conseguem: verdadeira portabilidade das soluções em uma presença global.
A padronização transforma cada problema resolvido em um multiplicador. Quando uma fábrica desenvolve um dispositivo de fixação em ASA, uma ferramenta de segurança em ABS-M30 ou um acessório de qualidade em policarbonato, todas as outras fábricas com um processo semelhante podem baixar e imprimir a mesma peça, com a certeza de que ela terá desempenho idêntico, pois a máquina e o material são os mesmos. Isso não é teoria. A GM construiu a infraestrutura necessária para que isso funcione em grande escala: reuniões globais mensais, um banco de dados digital compartilhado de peças onde os líderes de manufatura aditiva podem buscar soluções existentes e sessões de grupos de usuários nas fábricas, nas quais aplicações de alto impacto são destacadas em toda a rede.
“A fábrica não precisa reinventar a roda. Podemos implementar isso em todas as nossas fábricas de montagem e replicar esse modelo.”
Isso não é mera teoria. A GM construiu a infraestrutura necessária para que isso funcione em grande escala: reuniões globais mensais, um banco de dados digital compartilhado de peças onde os líderes da área de manufatura aditiva podem buscar soluções existentes e sessões de grupos de usuários nas fábricas, nas quais aplicações de alto impacto são destacadas em toda a rede.
A ampla compatibilidade de materiais do F900, que abrange desde termoplásticos comuns até polímeros de alto desempenho, como a resina ULTEM™ 1010 e o Nylon 12CF, significa que uma única plataforma pode atender a todas as classes de aplicação: ferramentas manuais ergonômicas em ABS, acessórios externos resistentes aos raios UV em ASA, gabaritos estruturais de alta rigidez em nylon reforçado com fibra de carbono e ferramentas resistentes ao calor em ULTEM™. Essa versatilidade é o que torna possível uma verdadeira padronização em toda a rede.
A estratégia de padronização mudou a mentalidade da engenharia de fabricação da GM. Quando novos equipamentos estão sendo projetados para as fábricas, os engenheiros agora levam em conta a rede distribuída de FDM da Stratasys desde o início.
Odegaard afirma: “Quando projetamos equipamentos para as fábricas, sabemos que contamos com a rede distribuída. E agora podemos desafiar nossos fornecedores a considerarem a impressão aditiva para que possamos analisar nosso estoque de peças de reposição.”
As implicações são significativas: a GM está digitalizando seu estoque de peças de reposição, reduzindo a complexidade e o custo de manter estoques físicos em dezenas de instalações. Se uma peça quebrar, o arquivo digital já está no sistema. Basta imprimi-la localmente na F900 e instalá-la no mesmo dia.
Em Silao, no México, a equipe demonstra como funciona, na prática, a colaboração transfronteiriça. Ela trabalha em estreita colaboração com outras unidades da GM no México e na América do Norte, compartilha conhecimento com colegas no Brasil e na Argentina e colabora com um centro de design da GM na Índia.
“Temos uma colaboração forte — não apenas localmente entre todas as unidades do México, mas também em escala global”, afirma Victor Cabrera, diretor executivo da fábrica da GM Silao Assembly. “Colaboramos com nosso centro de design na Índia e trabalhamos em estreita colaboração com a América do Sul, no Brasil e na Argentina. Compartilhamos as melhores práticas, ideias e os benefícios decorrentes da redução de custos e do tempo de inatividade.”
A capacidade de imprimir sob demanda, em quantidades exatas e no local onde são necessárias, livrou a GM dos problemas de disponibilidade de componentes com fornecedores externos e eliminou as dificuldades relacionadas à encomenda de pequenas quantidades de peças especializadas.
Os executivos da GM são sinceros ao explicar por que a parceria com a Stratasys, especificamente, tem dado certo: compromisso de longo prazo com a plataforma F900, confiabilidade em um ambiente de produção e um entendimento comum de que esse equipamento precisa ter o mesmo desempenho que qualquer outro ativo de fabricação.
Esse compromisso é recíproco. A GM trata suas impressoras Stratasys com o mesmo rigor que qualquer outro investimento de capital: monitoramento do tempo de operação, acompanhamento da utilização e uma expectativa clara de retorno sobre o investimento (ROI). Quando a capacidade de uma unidade atinge o limite máximo, a resposta não é repensar a situação. É adicionar uma segunda máquina.
O verdadeiro poder da padronização não está em uma única impressora ou em uma única fábrica. Está no efeito de rede. Toda nova solução criada em qualquer ponto do sistema fica imediatamente disponível em todos os lugares. À medida que a presença da GM na impressão 3D cresce (a empresa expandiu-se recentemente para a América do Sul), o valor dessa rede se multiplica.
Assista à história completa da GM aqui: Como a GM amplia a impressão 3D em todas as fábricas | Stratasys
Nesta série de posts: Os números por trás do programa de manufatura aditiva da GM, desde períodos de retorno sobre o investimento de seis meses até milhões em economia de custos comprovada.
