Uma nova abordagem para a fabricação industrial localizada
A Schneider Electric firmou parceria com a empresa australiana de manufatura avançada Hyperion Systems para integrar tecnologias de automação industrial e controle à TitanCell, uma plataforma de impressão 3D em contêiner projetada para produzir componentes de reposição e ferramentas de manutenção mais perto de onde são necessários.
A colaboração aborda um desafio persistente para os operadores industriais: obter peças de reposição em locais remotos, onde as cadeias de suprimentos convencionais podem envolver longos ciclos de aquisição, frete caro e complicações logísticas. Ao aproximar os equipamentos de fabricação dos locais de operação, a parceria busca oferecer uma alternativa para produzir componentes adequados localmente.
TitanCell combina impressão 3D com automação industrial
A Hyperion Systems desenvolveu a TitanCell para dar suporte à impressão 3D de grande formato em setores como mineração, defesa, indústria naval e construção. Seu projeto em contêiner visa levar os recursos de fabricação para mais perto dos ambientes operacionais, em vez de depender exclusivamente de instalações de produção centralizadas.
A Schneider Electric fornecerá controladores industriais, sensores, software de automação e conhecimento técnico para dar suporte ao controle e ao monitoramento dos processos de fabricação da TitanCell.
Do ponto de vista da engenharia, a combinação de fabricação aditiva e controle industrial é especialmente relevante para a produção distribuída. Os equipamentos de impressão precisam coordenar os parâmetros do processo, monitorar as condições operacionais e manter sequências de produção consistentes. A automação fornece a infraestrutura de controle necessária para gerenciar essas atividades e integrá-las a um fluxo de trabalho de fabricação repetível.
Como a automação dá suporte à fabricação distribuída
Segundo Darren Butler, vice-presidente de automação industrial da Schneider Electric, a parceria tem como objetivo ajudar a enfrentar as dificuldades de acesso a peças críticas e a recursos de fabricação. Ele afirmou que as tecnologias da empresa permitiriam à Hyperion controlar, monitorar e gerenciar seus processos de fabricação.
O valor prático desse arranjo vai além da impressora em si. Controladores e sensores podem dar suporte ao sequenciamento de equipamentos, ao monitoramento do status operacional e à supervisão de variáveis relevantes do processo, dependendo da configuração final do sistema. O software de automação também pode proporcionar aos operadores maior visibilidade das atividades de produção.
Para instalações remotas, isso é importante porque a fabricação local só é útil quando o equipamento pode operar dentro de limites de processo definidos e produzir componentes que atendam às especificações exigidas. Portanto, a qualidade da arquitetura de controle, do manuseio de materiais e da validação do processo influenciará a eficácia com que a TitanCell poderá dar suporte às operações de manutenção.
Reduzindo a dependência das cadeias convencionais de fornecimento de peças de reposição
Joshua Wigley, fundador e CEO da Hyperion Systems, afirmou que a TitanCell foi projetada para aproximar a capacidade de fabricação das operações que precisam dela, sobretudo em locais remotos.
Na mineração e em outros setores geograficamente isolados, a indisponibilidade de um componente relativamente pequeno pode atrasar a manutenção ou prolongar o tempo de inatividade dos equipamentos. A produção local poderia ajudar a reduzir a dependência do transporte de longa distância e dos prazos convencionais dos fornecedores, quando for possível fabricar uma substituição adequada no próprio local.
No entanto, a fabricação aditiva não é um substituto universal para peças de reposição mantidas em estoque ou canais de aquisição estabelecidos. Sua adequação depende da geometria do componente, das propriedades do material, das tolerâncias dimensionais, das cargas de operação e das consequências de uma falha.
Para engenheiros de manutenção, a questão principal não é simplesmente saber se uma peça pode ser impressa, mas se o componente acabado pode atender aos requisitos técnicos e de segurança do equipamento original. Componentes críticos ainda podem exigir materiais aprovados, qualificação de engenharia, inspeção e rastreabilidade documentada antes de serem utilizados em serviço.
Polímeros reciclados acrescentam uma dimensão de fabricação circular
Paralelamente à plataforma TitanCell, a Hyperion está desenvolvendo processos de fabricação circular com base em materiais poliméricos reciclados selecionados. A empresa recupera, compõe e valida materiais adequados para uso como matérias-primas de fabricação, criando uma forma de reintegrar plásticos recuperáveis à produção industrial.
Essa abordagem poderia conectar a recuperação de resíduos à fabricação local de componentes. Em vez de tratar resíduos plásticos adequados apenas como um problema de descarte, os operadores poderão avaliar se eles podem ser processados para se tornarem matéria-prima para novas aplicações industriais.
Ainda assim, as matérias-primas recicladas exigem uma avaliação técnica cuidadosa. Variações na composição dos polímeros, contaminação, histórico térmico e propriedades do material podem afetar a imprimibilidade e o desempenho das peças acabadas. A qualificação dos materiais e a consistência do processo serão importantes quando polímeros reciclados forem usados em componentes expostos a condições de operação exigentes.
Os benefícios ambientais e econômicos também dependerão de fatores como taxas de recuperação de materiais, energia de processamento, necessidades de transporte, impressões rejeitadas e vida útil dos componentes resultantes.
Considerações de engenharia antes da implantação no local
Embora a parceria estabeleça uma direção para combinar automação com fabricação implantável, várias questões práticas continuam sem resposta. As empresas não divulgaram a capacidade de produção da TitanCell, o cronograma de implantação nem a economia de custos esperada.
Antes de adotar uma plataforma de fabricação em contêineres, os operadores industriais devem avaliar vários aspectos:
- Integração dos sistemas de controle: Confirme a arquitetura dos controladores, as interfaces de comunicação, a compatibilidade dos equipamentos e a integração com os sistemas existentes da fábrica.
- Monitoramento do processo: Determine quais estados das máquinas, temperaturas, condições dos materiais e parâmetros de produção serão monitorados e como as condições anormais serão tratadas.
- Qualificação de peças: Defina métodos de inspeção, critérios de aceitação dimensional, requisitos de materiais e procedimentos de aprovação para cada categoria de componente prevista.
- Adequação ambiental: Avalie a temperatura, a poeira, a vibração, a umidade, a qualidade da energia e outras condições operacionais específicas do local.
- Manutenção e suporte: Estabeleça procedimentos para manutenção dos equipamentos, atualizações de software, calibração, gestão de consumíveis e suporte técnico.
- Economia da produção: Compare o custo total da produção local com o fornecimento convencional, incluindo preparação de materiais, mão de obra, energia, garantia da qualidade e utilização dos equipamentos.
Esses fatores determinarão se a plataforma pode oferecer benefícios práticos em condições operacionais reais, e não apenas em cenários de demonstração controlados.
O que a parceria pode significar para a manutenção industrial
A colaboração entre Schneider Electric e Hyperion Systems reflete uma tendência mais ampla na fabricação industrial: combinar automação, manufatura aditiva e recursos de materiais gerenciados localmente para viabilizar uma produção mais distribuída.
Para operações industriais remotas, o benefício potencial é ter mais flexibilidade para produzir peças de reposição e ferramentas de manutenção adequadas mais perto do local de uso. A contribuição da Schneider Electric se concentra nas tecnologias de controle e monitoramento necessárias para operar os equipamentos de fabricação, enquanto a Hyperion oferece a plataforma TitanCell e suas iniciativas de processamento de materiais.
A próxima medida de sucesso serão as evidências operacionais. A capacidade de produção, a repetibilidade, a qualificação dos materiais, as taxas de aprovação de componentes, a disponibilidade dos equipamentos e a redução efetiva dos prazos de entrega de peças de reposição oferecerão uma visão mais clara do valor da plataforma.
A fabricação localizada tende a ser mais eficaz quando complementa as estratégias estabelecidas de manutenção e estoque, com cada componente avaliado de acordo com seus requisitos técnicos e perfil de risco. A parceria cria uma estrutura para essa abordagem, mas seu impacto dependerá, em última análise, dos resultados da implementação e da variedade de componentes que podem ser produzidos conforme os padrões exigidos.
