Projeto FERA apresenta resultados para ferramentarias brasileiras

Trabalho reuniu 26 empresas e três ICTs, com impactos significativos e potencial para continuidade.

Pensar e desenvolver novas tecnologias que otimizem tempo, matéria-prima e recursos é um dos objetivos do projeto “Ferramentas Manufaturadas Aditivamente – FERA”, desenvolvido no âmbito da Linha IV – Ferramentarias Brasileiras Mais Competitivas, do programa Mover,  coordenada pela Fundação de Apoio da UFMG (Fundep). A iniciativa foi encerrada durante o 5º Simpósio – Imersão em Integridade de Superfície, realizado no Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), em novembro de 2023, quando os resultados foram apresentados. Um dos legados foi a quebra de paradigmas ao despertar, entre os participantes, a percepção de que as técnicas de manufatura aditiva são acessíveis à realidade brasileira, tanto em competência exigida quanto em retorno de investimento. 

Desde o lançamento da Chamada Pública, o FERA teve grande adesão do setor automotivo. Com aporte total da Fundep de R$ 5,9 milhões, o projeto chegou a receber o prêmio de iniciativa com maior número de empresas participantes (26) do Programa Prioritário durante o Encontro Nacional das Coordenadoras do Programa Rota 2030 (ENACOOP 2030), realizado em São Caetano do Sul (SP). Foi também destaque na conferência AMUG 23 (Additive Manufacturing Users Group), realizada em Chicago (EUA). 

O coordenador-geral do projeto, Ronnie Rego, professor doutor em Engenharia Aeronáutica e Mecânica pelo ITA, explica como ocorreu a atuação do grande grupo de participantes em busca da resolução de desafios. “A integração foi no domínio técnico e comercial. Tecnicamente, foi necessário o estabelecimento conjunto dos diferentes requisitos das empresas parceiras para definição dos demonstradores. Diferentes modos de falha, geometrias, materiais, cadeias de produção foram consolidados com a ponderação coletiva dos parceiros. Comercialmente, destacamos o desdobramento de negócios entre as parceiras, a partir da integração e aproximação entre elas como membros do projeto”, diz.

Resultados

Os principais resultados alcançados pelo FERA foram a elaboração de método de semiautomatização do reparo de ferramentas; a otimização topológica com redução de 30% na massa de ferramenta; e ganho de 8% a 20% no tempo de injeção a partir de moldes complexos viabilizados por manufatura aditiva.

De acordo com o coordenador-geral, as empresas entenderam que não deve haver barreira contra a tecnologia da manufatura aditiva metálica “e agora ambicionam um rápido amadurecimento dos desenvolvimentos para uma implementação que traga efetivo retorno econômico”. Durante o projeto, casos reais de protótipos foram desenvolvidos e já implementados. “Uma das montadoras avaliou um protótipo de ferramenta de montagem de cubo de roda em sua linha. O resultado foi tão bem aceito que o item foi incorporado à linha de produção e funciona com êxito há seis meses”, detalha.

Mercedes-Benz

Umas das participantes do projeto, a montadora alemã Mercedes-Benz, teve oportunidade de analisar e de testar diversas ligas de matéria-prima existentes para a impressão 3D, de participar da seleção de demonstradores para fabricação via manufatura aditiva (MA) e de verificar a comprovação técnica na aplicação industrial. “Participar de um projeto da dimensão do FERA, com foco em um tema tão desafiador dentro da inovação tecnológica 4.0, como é a Manufatura Aditiva (MA) de ligas metálicas, foi de extrema importância para a Mercedes-Benz. Os benefícios são indiscutíveis, com grandes impactos na cadeia automotiva”, comenta o coordenador de Gerenciamento de Projetos da Mercedes-Benz, Victor C. C. Kuo.

Segundo Kuo, o Projeto FERA trouxe ganhos muitos significativos, tanto do aspecto técnico quanto financeiro, como a redução de massa e peso do demonstrador, tempo de fabricação e complexidade, por meio da técnica inovadora do redesign. “O projeto também foi importante para romper barreiras ‘culturais’ e ajudar na disseminação da tecnologia da MA metálica dentro da nossa organização”.

Indab

A Indab Indústria Metalúrgica foi outra empresa que participou do FERA e obteve resultados palpáveis. “Com o protótipo funcional validado, temos a certificação de que a inovação ultrapassou a expectativa inicial, demonstrando o potencial de aplicações que projetistas e ferramenteiros terão disponíveis a partir da viabilidade comercial que as peças construídas em processos aditivos implementarão na indústria moderna”, explica o coordenador de Engenharia e Desenvolvimentos da Indab, Helson Carpi Cardoso.

Ainda de acordo com Cardoso, o impacto da tecnologia alinha-se à constante necessidade da cadeia automotiva de buscar melhoramentos nos processos e nos custos, além de ampliar a sustentabilidade no uso de materiais alternativos para aplicações em construções de matrizes de estampagem. “A exposição de novo modelo de negócio que o projeto FERA apresenta às ferramentarias nacionais inova, otimiza o tempo de construção, viabiliza o reparo semiautomatizado em peças existentes e fortalece a necessidade de reavaliar conceitos de desenvolvimentos mais eficientes e avançados”, conclui.

Futuro do projeto

Ronnie Rego afirma que a equipe planeja a continuidade do projeto, com expansão em três frentes: aumento da Escala de Maturidade Tecnológica (TRL) dos itens desenvolvidos nessa primeira fase; exploração de aplicações que indiquem a escalabilidade da técnica e investigação das tecnologias de produção do pó metálico. 

“O programa prioritário viabilizou a montagem de uma verdadeira equipe. Sobre essa fundação sólida, abrem-se agora várias possibilidades. Uma expectativa é receber mais parceiros industriais para atingir o real objetivo do projeto, que é a disseminação da manufatura aditiva metálica transversalmente no setor industrial brasileiro”, reforça o coordenador-geral.

FERA – Ferramentas Manufaturadas Aditivamente

Proponente: Instituto Tecnológico de Aeronáutica – ITA

Coordenador Geral: Ronnie Rodrigo Rego

Aporte Fundep: R$ 5,9 milhões

Contrapartidas: R$ 5,6 milhões

ICTs Associadas: Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo (IPT); Instituto Senai de Inovação em Sistemas de Manufatura e Processamento a Laser (ISI Laser); e  Instituto Fraunhofer IPK de Berlim.

Empresas participantes: FCA Fiat Chrysler Automoveis Brasil; Ford Motor Company Brasil; General Motors do Brasil; Mercedes-Benz do Brasil; Peugeot Citroen Automóveis do Brasil Ltda.; Alkimat Tecnologia Ltda.; Blaser Swisslube do Brasil Ltda.; Robert Bosch do Brasil Ltda.; Casafer Comercial Importadora Ltda.; Companhia Industrial de Peças; Emicol Eletroeletrônica SA; Farcco Tecnologia Industrial Ltda; Höganäs Brasil Ltda.; Indab Indústria Metalúrgica Ltda.; JR Oliveira Indústria Metalúrgica Ltda.; Iochpe Maxion SA; Niken Indústria e Comércio Metalúrgica Ltda.; Indústrias Romi SA; Rosler Otec do Brasil Ltda.; Sabó Indústria e comércio de Autopeças SA; Star SU Indústria de Ferramentas Ltda.; STIHL Ferramentas Motorizadas Ltda.; Missler Software Brasil Comércio de Softwares Ltda.; VAS Tecnologia Industrial Eireli EPP; VirtualCAE Comércio de Serviços de Sistemas Ltda.; Welle Tecnologia Laser AS.

SOBRE O PROGRAMA PRIORITÁRIO

Sob a liderança da Fundep, com coordenação técnica do Instituto de Pesquisas Tecnológicas de São Paulo (IPT), o Programa Prioritário Ferramentarias Brasileiras Mais Competitivas tem como propósito superar os desafios enfrentados por ferramentarias com baixa produtividade e defasagem tecnológica. O foco é capacitar a cadeia de ferramentais de produtos automotivos, visando alcançar competitividade em nível global.

Alinhada ao compromisso de neoindustrialização, centrada na inovação, a frente de atuação concentra suas iniciativas na otimização de prazo, custo e qualidade ao longo das diferentes fases do ciclo de vida de produção de ferramentais. Dessa forma, busca-se capacitar as ferramentarias brasileiras não apenas para atender à demanda nacional na fabricação de veículos, mas também para conquistar uma posição destacada no mercado global.

O Programa Prioritário propõe o desenvolvimento de um ecossistema que promova eficiência coletiva por meio de colaboração entre os diversos atores da cadeia, incluindo ferramentarias, montadoras, sistemistas, universidades e centros tecnológicos, entre outros. Essa abordagem coletiva resulta na diferenciação de produtos, fortalecendo laços cooperativos e proporcionando acesso à difusão de inovações tecnológicas e organizacionais, insumos, soluções específicas, mão-de-obra especializada, e outras iniciativas que buscam manter um equilíbrio saudável entre competição e cooperação.