Convergência na fabricação: boa para os consumidores, boa para o mundo

• Os fabricantes enfrentam uma pressão cada vez maior para acelerar a produção.
• A convergência entre projeto e fabricação é a melhor forma de as empresas atenderem à demanda dos consumidores.
• Essa convergência também é o próximo passo lógico na transformação digital do setor de fabricação.
• O projeto generativo está ajudando a preencher a lacuna entre projeto e fabricação.

Há mais de um século, Henry Ford popularizou a linha de montagem, uma ideia revolucionária de fabricação que permitiu a produção em massa. Embora essa abordagem linear tenha funcionado bem, o mundo de hoje requer uma nova ideia engenhosa: a convergência.

A convergência combina projetos e processos de fabricação, dados e tecnologias para coordenar fluxos de trabalho em diferentes áreas. Ela cria um processo mais fluido e flexível para substituir o modelo sequencial passo a passo. A convergência também ajuda as empresas a acompanhar as crescentes demandas dos consumidores e acelerar a inovação por meio de fluxos de trabalho ágeis.

No mundo de hoje, as empresas devem projetar com a fabricação em mente, mas também precisam ter as ferramentas já instaladas. A internet das coisas (IoT, Internet of Things) criou uma indústria conectada, abrindo caminho para a convergência. As tecnologias digitais e uma força de trabalho mais qualificada também desempenharão um papel importante nesta nova era de projetos e fabricação ágeis.

O que significa convergência na fabricação?

A convergência de processos multidisciplinares é a interseção entre projeto e fabricação. É a confluência digital de tecnologias não relacionadas, que permite que projetistas, engenheiros, fabricantes e operadores de máquinas trabalhem juntos do projeto inicial ao produto físico.

A convergência acaba com os silos, criando um ecossistema conectado onde as ferramentas e tecnologias produzem pontos de dados interoperáveis que promovem fluxos de trabalho colaborativos. Ela apoia a produção em massa e, ao mesmo tempo, permite a personalização. Outros benefícios da convergência incluem:

• Agilidade para reagir com mais rapidez às mudanças do mercado e às necessidades do cliente.
• Fluxos de trabalho compactos para produção mais rápida e com menos erros.
• Melhor comunicação e colaboração harmoniosa entre as equipes.
• Mais oportunidades de inovação.
• Processos automatizados e mais sustentáveis.

Então, como é a convergência na fabricação na prática? Pode ser com engenheiros e profissionais de fabricação trabalhando juntos em um ambiente comum de dados na nuvem. Ou pode ser com um processo de projeto generativo, em que as equipes colaboram para definir os requisitos funcionais e de desempenho, utilizando o poder da computação na nuvem para encontrar a melhor solução geométrica para um problema.

O que está motivando a convergência

Veja algumas das forças externas que impulsionam a convergência.

Uma demanda insaciável de inovação mais rápida

Com apenas um clique, as pessoas podem encomendar praticamente qualquer coisa. Elas desejam tudo mais rápido, pressionando os fabricantes a encontrarem novas formas de trabalho. Com a expectativa de que a população mundial chegue a 9,7 bilhões até 2050, essa demanda só aumenta. Os consumidores desejam inovação rápida e produtos mais personalizados do que nunca. O antigo processo linear não é rápido o bastante para acompanhar essa demanda: as empresas têm que ser mais ágeis e iterativas. Para isso, elas precisam convergir o processo de projetar algo com o processo de fabricá-lo.

Na época de Ford, a personalização foi sacrificada para dar lugar à produção em massa. Com a convergência, porém, as empresas voltam a ter a capacidade de criar, de clicar em “imprimir” e fabricar itens exclusivos. Os clientes podem até acessar o processo diretamente, encomendando um par de tênis que eles mesmos criaram ou montando o carro dos seus sonhos.

A aceleração da transformação digital na nuvem

A fabricação é um setor com raízes profundas, em que as mudanças chegam em ondas lentas. Porém, devido à natureza distribuída das equipes de desenvolvimento de produtos ao redor do mundo, a pandemia acelerou a transformação digital.

Tecnologias como a inteligência artificial, a robótica e a realidade virtual e aumentada estão estimulando o surgimento de fábricas inteligentes e construindo o alicerce para a convergência. Muito disso é possível graças à nuvem.

Os ecossistemas baseados na nuvem estão criando ambientes colaborativos orientados por dados onde tecnologias não relacionadas podem se comunicar, o que é perfeito para o projeto generativo. À medida que os engenheiros tomam decisões, eles podem fazer simulações em tempo real na nuvem para determinar o que funcionará ou não. Quando a General Motors precisou aprimorar um suporte de assento, usou um projeto generativo. O componente original era um conjunto de oito peças diferentes, cada uma fabricada separadamente. De 150 possibilidades diferentes, o resultado final foi uma peça única com 40% a menos de massa, 20% mais resistente e que atende a todos os requisitos de segurança.

A SRAM, fabricante de peças de bicicletas, dá outro exemplo de como fechar a lacuna entre projeto e fabricação. Para projetar um pedivela melhor – peça que une o pedal da bicicleta à coroa, convertendo energia para girar a corrente – a SRAM usou um projeto generativo. A empresa inseriu os requisitos de desempenho dos componentes para diversos tipos de terreno e acabou reduzindo pela metade o peso do pedivela original. Além disso, a peça ficou 20% mais resistente, ajudando a SRAM a otimizar seu processo de fabricação como um todo.

Quando todos os processos ocorrem na nuvem, cria-se um caminho digital que preserva a fidelidade dos dados à medida que um produto passa de uma área para outra ao longo de todo o ciclo de vida. Imagine o recall de uma peça automotiva: isso geralmente significa dirigir até a concessionária para fazer um reparo físico. Para o proprietário de um Tesla, as atualizações de software por meio da nuvem podem solucionar alguns problemas sem ter que tirar o carro da garagem. O veículo também envia dados do usuário aos engenheiros da Tesla para melhoria contínua de desempenho.

A necessidade de uma indústria mais enxuta e sustentável

A indústria de transformação tem uma pegada de carbono considerável, sendo responsável por 54% do consumo mundial de energia e 20% das emissões globais. À medida que as empresas respondem às demandas cada vez maiores dos consumidores, um processo de projeto-fabricação mais conectado pode ser melhor para o planeta.

A convergência leva a um setor mais enxuto por meio da:

• Utilização de menos recursos.
• Eliminação de desperdícios por meio da fabricação aditiva.
• Identificação de possíveis problemas durante o projeto e diminuição do retrabalho.
• Geração de inúmeras permutações para a escolha da alternativa mais sustentável.
• Conexão das cadeias de suprimentos à programação de produção, permitindo uma gestão de estoque resiliente.

Mas como uma produção maior e mais rápida combina com sustentabilidade? Em primeiro lugar, as empresas devem compreender a pegada total de um produto, desde as matérias-primas até a reciclabilidade e circularidade. A convergência permite que os engenheiros testem digitalmente diferentes variáveis de projeto – como matérias-primas – antes do início da produção. Os projetistas também podem adotar uma abordagem circular para definir como os produtos podem ser reciclados, evitando o descarte em aterros.

Quando um item projetado de forma tradicional usa um material ruim, esse material existe ao longo de toda a vida útil do produto. Com a convergência entre projeto e fabricação, os engenheiros podem tomar decisões informadas sobre o processo nas etapas iniciais, conseguindo resultados mais desejáveis.

3 maneiras de promover a convergência

À medida que aumenta a pressão para que as empresas façam produtos melhores, os engenheiros e projetistas precisam estar mais cientes das implicações de cada decisão nas etapas posteriores. A convergência está ganhando força e abrindo o mercado a novas empresas – startups que não estão presas a sistemas legados. Os métodos de produção em massa das fábricas tradicionais que antes eram uma vantagem podem ser uma desvantagem, impedindo as empresas de avançarem rapidamente. As startups vão direto ao modelo de negócios convergente, evitando outras formas de trabalho.

A convergência leva a resultados mais favoráveis e melhores produtos. A seguir são apresentadas três maneiras pelas quais as empresas podem colher os frutos desse modelo de fabricação.

1. Aceitar perspectivas de fora

Os fabricantes que estão no mercado há muito tempo podem mostrar resistência a mudanças, argumentando: “Sempre fizemos assim”. Mas essa visão limitada restringe a inovação, impede o crescimento e pode ser o prenúncio do fim de uma empresa. É importante ter perspectivas de fora para aceitar mudanças. As empresas tradicionais podem aprender com os concorrentes que operam com base em um conjunto diferente de parâmetros e não carregam o fardo dos processos antigos. Elas avançam mais rápido, inovam mais e revolucionam o setor.

2. Valorizar resultados em vez de atividades

As empresas perdem produtividade e lucratividade quando dão muita atenção a atividades sem compreender o resultado que elas propiciam. Em vez de fazer isso, as empresas precisam refletir sobre por que fabricam os produtos e como podem agregar valor. Seja um aparelho de ginástica ou um motor a jato, o valor intrínseco não está no esforço envolvido na construção do ativo físico, mas na experiência que o objeto proporciona no final.

3. Capacitar trabalhadores

À medida que as empresas reformulam seus fluxos de trabalho para interligar projetos e fabricação, elas também precisam dar espaço para a capacitação dos trabalhadores. A McKinsey constatou que 90% da força de trabalho do setor de fabricação precisará de novas competências no mundo digitalmente conectado. Os líderes precisam preparar suas equipes para tarefas que exigem engenhosidade humana em vez de trabalho físico. A Deloitte prevê profissões como engenheiros de gêmeos digitais, gerentes de fábricas inteligentes e operadores de robótica.

À medida que o mundo luta contra os impactos da atual pandemia, a fabricação precisa de uma força estabilizadora – um caminho para maior resiliência, cadeias de suprimentos mais robustas e uma força de trabalho preparada para o futuro digital. A fabricação precisa de convergência.