No cenário da Manufatura Avançada (ou Indústria 4.0, se preferir), diversas mudanças no que diz respeito ao funcionamento do chão de fábrica podem ser observadas. Afinal, conceitos cada vez mais tecnológicos estão substituindo gradativamente o esforço repetitivo. E embora muitas práticas continuem valendo quando o assunto é o processo de injeção na indústria do plástico, alguns benefícios também poderão ser vistos, conforme explica Paulo Roberto dos Santos, sócio-diretor da Zorfatec Consultoria.
"O avanço acontecerá nas etapas complementares do processo de injeção, nos quais a aplicação das tecnologias habilitadoras proporcionará muito mais controle, e a integração com robôs e máquinas inteligentes tornará a movimentação de materiais muito mais eficiente e competitiva."
Também cabe ressaltar que a injeção 4.0 – termo que envolve a aplicação do conceito da Manufatura Avançada –, permitirá um ganho de desempenho, desde o processo de gestão do ferramental, que pode passar a ser automatizado e integrado com células responsáveis por fazer a limpeza, o controle e a medição de moldes.
Além disso, na mesma célula, sistemas de análise de imagem e medição podem fazer a verificação completa das características funcionais e dimensionais das peças. Após as verificações, softwares podem analisar e indicar as eventuais correções a serem processadas. Dessa forma, todo o processo de manutenção das ferramentas passa a ganhar em velocidade e qualidade, assegurando a disponibilidade do ferramental em perfeitas condições.
Cabe destacar, ainda, os avanços proporcionados à injeção 4.0 por meio da inteligência artificial, a chamada IoT.
"Com esse novo recurso, os sistemas proporcionarão o autoajuste dos parâmetros de processo, além de aprenderem continuamente sobre os melhores parâmetros de injeção", comenta Santos.
Investimento demandado para a injeção 4.0
O sócio-diretor da Zorfatec esclarece que o investimento na injeção 4.0 está relacionado com a estratégia a ser adotada pela empresa.
"Em princípio, para uma empresa se preparar para a Indústria 4.0, ela não necessariamente tem que investir muito em automação", avalia.
Depois de definir a estratégia, será possível compreender quais produtos serão necessários para atender o que se almeja, assim como os processos que serão utilizados e as tecnologias que oferecem o melhor desempenho para que eles funcionem bem – ou seja, o investimento em tecnologia irá depender da estratégia utilizada para a empresa se posicionar no mercado, podendo ocorrer de modo gradual.
Benefícios da injeção 4.0
Como já falamos em outras oportunidades, a Manufatura Avançada (Indústria 4.0) como um todo traz muitos benefícios para as empresas. No caso da injeção 4.0, pode-se destacar os seguintes aspectos:
Produção em massa de partes individualizadas
A integração horizontal permite a fabricação econômica de peças individuais e personalizadas. Para isso, todos os elementos envolvidos na cadeia de valor são projetados para máxima adaptabilidade e versatilidade.
Produção eficiente e flexível
O encaminhamento e o uso de todas as informações relevantes, no sentido de integração vertical, permitem a otimização autônoma dos processos de produção existentes.
Análise preditiva de processos com Big Data
A importância do aspecto digital dos processos para a previsão e otimização da qualidade da peça e do fluxo do processo está aumentando constantemente. As ferramentas de software melhoram a precisão das previsões de qualidade e, assim, permitem a otimização de todo o ciclo de vida do produto.
Manutenção prescritiva e inteligente
Com ferramentas de análise de dados, a manutenção passa a antecipar possíveis ocorrências, permitindo o planejamento avançado da manutenção.
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Como já abordamos em outras oportunidades por aqui, a indústria do plástico vem adotando cada vez mais a impressão 3D para o desenvolvimento de moldes de injeção. Afinal, a tecnologia possibilita que as empresas reduzam o tempo do processo de prototipagem e aumentem sua vantagem competitiva por meio do desenvolvimento de moldes e ferramentas com custos reduzidos.
"As cavidades de injeção impressas em 3D são utilizadas como protótipos funcionais para que as empresas possam desenvolver e realizar testes para validação dessas cavidades antes de usinarem os moldes finais e, com isso, economizarem tempo e custos, já que a usinagem de um molde é um processo caro e demorado. Além disso, fazer ajustes no molde usinado é trabalhoso e pode não apresentar resultados satisfatórios em termos de design das peças", ressalta Anderson Soares, Territory Manager para Stratasys no Brasil.
Além disso, as empresas da indústria do plástico podem imprimir as cavidades mais de uma vez, fazendo os ajustes necessários, até chegar a validação final. É possível, inclusive, fazer a injeção de uma tiragem curta de peças no próprio material final usando o molde impresso (a quantidade de peças injetadas vai depender do tipo de material, ciclos e condições de temperatura e pressão as quais o molde será submetido). Não à toa, "as economias podem chegar a 80% na redução de tempo e 70% na redução de custos", declara.
Qual o investimento mínimo necessário para trabalhar com impressão 3D?
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De acordo com Soares, o investimento necessário para se trabalhar com impressoras 3D no desenvolvimento de moldes é de, aproximadamente, U$ 115 mil, valor médio de uma impressora de entrada para esse tipo de aplicação.
A impressão 3D pode ser utilizada em todos os portes de empresas?
"Sim, se a empresa tiver alta demanda para o desenvolvimento de produtos que são produzidos através injeção ou se for uma fabricante de moldes/cavidades (a ferramenta) e tiver alta demanda para customização."