Manufatura distribuída: modelo de supply chain da era 4.0?

A aplicação de impressoras 3D industriais proporciona um novo desenho de rede de produção totalmente descentralizado. Nesse novo contexto, passa a não ser necessário ter grandes estabelecimentos industriais com objetivo de obtenção de ganhos de escala, gerando núcleos de produção, muitas vezes distante dos centros consumidores.

Essa tecnologia viabiliza um alto grau de personalização, postponement da produção e alta velocidade de lançamento de novos produtos, impactando diretamente muitos dos processos de supply chain tradicionais e com isso redesenhando importantes fluxos macroeconômicos, podendo ser considerada um modelo produtivo com alto potencial de disrupção econômico, ambiental e social.

Introdução

Os conceitos de manufatura distribuída (distributed manufacturing), surgiram com avanços no desenvolvimento tecnológico da impressão 3D (additive manufacturing, AM), IoT e computação na nuvem.

A ideia básica por trás desse conceito está na viabilização da redução de lead time (time to market) e custos totais através da produção do item solicitado pelo consumidor pelo uso de um fluxo de informação através da nuvem onde estão conectados sistemas de produção baseados em centros de impressão 3D (3DP) descentralizados, localizados próximos ao ponto de consumo dos produtos.

Brecht & Stelzer, ao discutir o esquema para uma rede de produção AM global criaram a representação indicada na Figura 1. Podemos agregar a esse esquema fluxos complementares aos centros de impressão 3D, considerando que estes não pertençam necessariamente a uma empresa desenvolvedora de projetos de engenharia, sendo um centro de impressão independente. Nesse caso, cada centro de distribuição poderia receber projetos a imprimir de diferentes empresa e/ou especialistas mudando totalmente o desenho de indústria que temos atualmente para um modelo de produção híbrido.

Nesse novo modelo de supply chain a etapa de criação de um produto se descola da produção, podendo criar empresas diferentes e totalmente independentes entre si, além de aproximar consumidores e empreendedores menores das possibilidades de gerar produtos de alta qualidade industrial.

Essa ideia em si, de aproximar a produção dos polos consumidores, não é totalmente nova, sendo muito considerada por muitas empresas automotivas, por exemplo. No entanto, ela ganhou novas possibilidades de resultados com a evolução tecnológica.

Abordagem centrada no consumidor

O desenho de um modelo de manufatura distribuída considera o consumidor ou cliente como parte chave do processo de desenvolvimento do produto e não somente como parte final de um processo de venda.

Plataformas online para projeto de produtos com co-colaboração do consumidor são ideias em desenvolvimento, que mudam a forma e a velocidade de concepção de um produto agregando um valor diferenciado ao consumidor.

Além de participar da concepção do produto, o consumidor pode escolher qual o local mais conveniente para sua impressão e entrega. A figura 2 ilustra todas as etapas de software para concepção de um produto através de AM.

Atualmente, parte do desafio de desenvolvimento da manufatura distribuída está na concepção de plataformas online que permitam a geração e envio de projetos para impressão garantindo os direitos autorais de cada parte do projeto (que podem ser realizados por pessoas e/ou empresas diferentes) e dificultando cópias não permitidas.

Evolução da tecnologia de impressão 3D

A impressão 3D foi criada na década de 80 com a impressão 3D de polímeros. No entanto, a última década vislumbrou um crescimento muito rápido do desenvolvimento dessa tecnologia.

A figura 3 ilustra o crescimento da quantidade de empresas fabricantes de impressoras 3D (polímeros e metais) de 1985 até 2019 e um zoom da última década com a expansão do volume e variedade de unidades produzidas no mundo a partir de AM, assim como as reduções de custo de produção obtidas nesse período.

Segundo o relatório de tendências em Additive Manufacturing da Formlabs, 2019, o mercado 3DP vendeu US$ 6 bilhões em 2017 e tem uma taxa de crescimento projetada de 30,2% a.a., alcançando em 2022 um tamanho de US$22 bilhões.

As principais tendências observadas para o segmento são de:

●       Redução dos custos com a impressão 3D;

●       Rápido crescimento na variedade de aplicações;

●       Rápido crescimento na quantidade de materiais que podem ser impressos 3D;

●       Evolução nos softwares de desenvolvimento e sua segurança.

Conclusão

Com a evolução das tecnologias de impressão 3D já é possível imaginar um novo modelo de supply chain associado a manufatura distribuída. Esse novo modelo tem potencial fortemente disruptivo, alterando os players que realizam as diferentes partes dos processos de produção, podendo gerar uma redistribuição de forças não somente entre players de mercado mas também entre países, através da descentralização da produção fabril.

Estar atento a esse movimento é crucial para as empresas que estão no mercado atualmente, dado que esse novo modelo de supply chain pode substituir grande parte do modelo tradicional de negócio em vigor.

Referências

AMFG, 2019. https://amfg.ai/wp-content/uploads/2019/08/The-Additive-Manufacturing-Landscape-2019_Whitepaper.pdf

Brecht & Stelzer, 2017. https://oparu.uni-ulm.de/xmlui/bitstream/handle/123456789/4397/ITOP_10.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Formlabs, 2019. https://formlabs.com/blog/additive-manufacturing/