Impressão 3D enfrenta desafio da descolagem final

Após a explosão que ocorreu durante a pandemia, especialmente no setor da saúde, a impressão em 3D continua a crescer a dois dígitos, mas está a enfrentar o desafio final: o fabrico à escala.

Por M. Moreno

Após a retoma da pandemia, especialmente no setor da saúde, a impressão 3D está a enfrentar a sua descolagem definitiva. Se nos dois anos da pandemia o seu crescimento foi de 71% a nível mundial, um estudo realizado pela 3Dnative prevê que nos próximos cinco anos continuará a explodir, a nível setorial, até 98%. Além disso, estima-se que oito milhões de impressoras serão vendidas até 2027, atingindo uma receita total de 10,125 milhões de euros por ano, em comparação com os 6,610 milhões que faturaram em 2019.

Os números são mais do que positivos, mas será verdade que está prestes a dar o grande salto? Alguns analistas consideram que ainda é complicado, mas, voltando ao ponto de viragem, aquele que nos leva de volta ao confinamento, o sector da saúde é o melhor exemplo para vislumbrar o que a indústria pode oferecer no futuro. Pelo menos essa é a opinião de Alfonso Denia, diretor de Formação na EDDM Engineering Education, que salienta que a chave para ganhar tempo, melhorar peças e, em suma, ir onde as técnicas convencionais não podem, como a personalização de um corpo humano, foi vista. Ramón Pastor, diretor global de Metais 3D na HP e diretor geral do Centro Internacional da empresa em San Cugat (Barcelona), é da mesma opinião. Ele acredita que o processo de aprendizagem desta era se baseia na recomposição, através desta tecnologia, de uma rutura na cadeia de fornecedores entre a oferta e a procura e a queda, que não estava prevista, de muitas fábricas.

Portanto, descrevem o período como um “boom” e estão agora a aproximar-se de uma maturidade do mercado. No entanto, o analista sénior da IDG Research Alberto Bellé continua à espera desse grande salto, o da produção em escala. “Isso não aconteceu, e vamos assistir a uma revolução em câmara lenta, apesar do crescimento de dois dígitos. O perito salienta que o dinheiro tem permanecido em nichos de mercado muito importantes, como as indústrias aeroespacial, aeronáutica e da saúde, porque “têm milhares de peças que são fundamentais e muito caras de fabricar”. Para que isto possa descolar, ele continua, o preço das máquinas, processos e materiais tem de baixar gradualmente. “À medida que o fizer, tornar-se-á mais democrático”, explica. “Insisto, agora não é a melhor situação económica, e isto será visto em câmara lenta”.

Por outro lado, Denia assume, a verdade é que muitas empresas não querem embarcar em projetos de I&D se não tiverem visto histórias de sucesso transversais. “Está a começar uma era de implementação.

Estabelecimento de uma estratégia

A situação económica não está a ajudar as empresas a embarcar na impressão em 3D. Os especialistas acreditam que, embora esta tecnologia possa ajudar a reduzir custos e tenha um retorno tangível do investimento (ROI), é normal que muitas empresas prefiram continuar a implementar ferramentas que se tornaram essenciais nos processos de transformação digital, tais como a nuvem ou a inteligência artificial (IA). “É normal que, se tiverem de cortar em coisas novas, o façam”, diz Denia. “Ou que, por outro lado, não querem tirar partido da oportunidade por medo”. Mas, acrescenta, “a inovação faz a diferença, e é preciso encontrar aplicações que lhe permitam reduzir o tempo ou os custos. Ou é isso, ou se mantém o mais tradicional”. Penso que se tem de ser otimista e pensar positivo.

O analista da IDG Research acredita que a questão a colocar é sobre o caso de negócios. “Vale a pena para mim empreender um projeto deste tipo? A mudança não é do lado das TI, mas do lado do OT. Passar à impressão em 3D é um investimento muito pesado para transformar o que já existe”.

Pastor diz também que a estratégia que a HP tem seguido desde 2017, quando começou a imprimir com plásticos, envolve também um estudo exaustivo das aplicações desta tecnologia. Agora, com o metal, diz ele, é possível competir em pé de igualdade com as tecnologias analógicas, do ponto de vista da obtenção de tiragens longas, escalando mecanicamente… “e com o bónus adicional de estar muito perto de onde está a procura”. Embora, é honesto, a maior parte da indústria não pode suportar os custos desta ferramenta. “Queremos democratizar o acesso ao 3D”.

Tudo depende do talento

Outro dos grandes desafios para a grande descolagem que o setor espera é o do talento. De facto, para Denia, é a última peça do puzzle: “Há muito equipamento industrial poderoso, assim como aplicações infinitas… A grande barreira à entrada é o conhecimento. Precisamos de saber o que nos torna diferentes; o que podemos contribuir para qualquer aplicação ou produto. Não é fácil encontrar pessoas”. A isto, Bellé acrescenta que “uma coisa é se tiver capacidade de imprimir e outra se tiver de alterar os processos de fábrica. É preciso combinar conhecimentos, conceção de novos materiais, controlo de qualidade… É um mundo muito novo, e estão a surgir novas empresas com financiamentos muito poderosos, mas o problema está nas fábricas tradicionais, elas têm de formar muitas pessoas”.

Um dos centros nevrálgicos para a I&D e o talento está em San Cugat. Aqui a HP tem 2.500 empregados, que é o seu maior campus fora dos Estados Unidos, e os seus maiores laboratórios, com mais de 150 patentes e 700 investigadores de cerca de 60 nacionalidades diferentes. “Queremos explorar quais são as macrotendências que vão mudar o mundo e a Indústria 4.0 é uma delas. Temos todos os dados em digital, para faltar a transformação, de volta ao físico, que é o que o 3D implica”, diz ele.

A impressão em 3D em casa, um sonho distante

Há alguns anos, diz Denia, a ilusão foi vendida de que cada cidadão teria a sua própria impressora em casa. Mas, continua, este é um longo caminho a percorrer. “As possibilidades estão no mundo dos negócios; o consumo em massa está muito longe. “Como um brinquedo para experimentação, pode ser bom, mas não o vejo”, questiona Bellé. “Hoje não é viável para chegar às casas, não tem lógica de mercado apesar de ter aplicações em todos os tipos de setores, mesmo na alimentação”.

Pastor também não vê esta área a prosperar para além das pequenas fábricas nas cidades. “Para ter acesso a toda a tecnologia e materiais, não é importante ter uma impressora 3D em casa, mas sim poder aceder a um portal de conteúdos e enviar o ficheiro para um serviço profissional. Algo semelhante acontece com a fotografia. É o modelo mais eficiente para satisfazer a procura dos consumidores a médio prazo”, conclui.

Inteligência artificial na conceção estrutural

Os investigadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) conseguiram combinar um desenho humano demorado e trabalhoso na impressão 3D com a automatização artificial baseada na inteligência. Isto permite aos engenheiros, de acordo com a organização, avaliar o trabalho em curso e fazer modificações ou ajustes antes de permitir que o computador retome os seus processos de conceção. Esta abordagem, explica a professora assistente do MIT de engenharia civil e ambiental, Josephine Carstensen, pode ser aplicada a uma vasta gama de escalas e aplicações para a concepção de tudo, desde dispositivos biomédicos a materiais em nano escala ou, por exemplo, materiais de apoio estrutural para um arranha-céus. “É uma forma de potenciar fabricações complexas”, diz.

“Os sistemas de conceção automatizada já começaram a ser utilizados na última década nas indústrias automóvel e aeroespacial. Mas com isto, é possível retirar muito peso dos componentes, o que é essencial para estes sectores. O novo sistema torna possível otimizar os designs tanto em propriedades visuais como mecânicas, e em tais decisões o componente humano é essencial. Ao integrar a “intuição” da engenharia num rigoroso, mas computacionalmente eficiente processo de otimização topológica, é dada ao engenheiro humano a capacidade de orientar a criação de configurações estruturais ótimas de uma forma que antes não estava à nossa disposição.




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