A Ambev, responsável por mais de 100 rótulos de bebidas como Guaraná Antarctica, Pepsi, Skol, Brahma e Bohemia, e por uma fatia de 68% do mercado brasileiro de cerveja, agora usa impressoras 3D desktop profissionais reduzir custos de produção.
A indústria passou a produzir internamente algumas de suas peças de reposição e ferramentas que são usadas todos os dias na linha de produção, conquistando maior independência e controle sobre seus processos.
Com essa implementação, a empresa reduziu custos e ainda acelerou o lead-time para obtenção destes componentes.
DNA de Inovação
Os fundadores da Ambev instituíram desde o início uma gestão centrada em desempenho e perseguição das metas financeiras estabelecidas. Em 30 anos, eles foram de uma cervejaria pequena para a maior cervejaria do mundo.
Hoje entre as 15 maiores empresas do Brasil, a Ambev está sempre buscando novas formas de melhorar sua eficiência, por isso a empresa investe em várias frentes relacionadas à indústria 4.0.
Esse direcionamento estratégico da AMBEV levou a equipe de engenharia de materiais da unidade de Sete Lagoas (MG) a pesquisar sobre as possibilidades com a impressão 3D, e foi desta forma que chegaram ao encontro da Wishbox Technologies, especialista e pioneira em impressoras 3D desktop profissionais no Brasil.
Otimizando a produção com impressão 3D
A equipe formada pelos engenheiros Diego Silva, Lucas Emanuel e o gerente de engenharia Hélio Henrique Silva, tinha como principais objetivos: identificar oportunidades para aumentar o tempo de atividade e a eficiência na manutenção da cervejaria, além de reduzir o capital empregado em estoque de peças.
Dentro de poucas semanas, com ajuda da Wishbox, a equipe de engenharia conseguiu validar que suas ideias para aplicação da impressão 3D eram viáveis, de fato, e o projeto tinha um grande potencial.
Sem perder tempo, a empresa adquiriu sua primeira impressora 3D com a Wishbox no final de 2019, do modelo Ultimaker S5, iniciando este projeto.
A Ambev rapidamente percebeu que uma impressora 3D desktop profissional daria a eles a flexibilidade e a agilidade de que precisavam.
Imprimindo peças funcionais
Os engenheiros investigaram por peças de reposição que eram difíceis de encontrar no mercado, demoradas ou de custo elevado, que poderiam ser feitas com impressora 3D.
Diversas peças foram avaliadas pela equipe. As selecionadas foram sujeitas a um processo de engenharia reversa, onde as peças foram reprojetadas usando softwares CAD.
Assim, os engenheiros da Ambev puderam criar projetos alternativos rapidamente e testar as peças na prática, tudo isso mantendo os custos e o tempo de produção baixos, se comparados às maneiras tradicionais.
Uma dessas peças é um bico de aspersão usado nas torres de resfriamento. O bico costumava ser comprado de um fornecedor ao custo de R$ 55,00 cada e agora, com a impressão 3D, pode ser feita por menos de R$ 5,00, representando uma redução em mais de 90% de custo.
Considerando que são necessários cerca de 130 bicos por torre, e que a cervejaria conta com 6 torres de resfriamento, uma troca completa dos bicos representa uma economia de 39 mil reais.
Além disso, o projetista da empresa Igor Victor agregou à nova peça uma otimização no design que melhora seu desempenho, permitindo aspersão em 360º (versos 180º da peça tradicional) e tornando ela modular, com componentes intercambiáveis, o que gera uma economia extra de insumos.
“Em peças intercambiáveis, como os bicos de aspersão, a economia é exponencial” – Acrescenta o Eng. Lucas Emanuel.
Otimizando designs de peças
O melhor da impressão 3D é a facilidade que se tem em testar designs. Dessa forma, torna- se muito mais fácil reprojetar peças para funcionarem ainda melhor, sem as restrições da terceirização.
Na cervejaria de Sete Lagoas, a equipe de Engenharia de Materiais conseguiu substituir várias peças antigas, por peças impressas com design otimizado.
Um bom exemplo disto é a melhoria que fizeram nos pentes de transferência entre esteiras no transporte de latas.
Os pentes originais (de plástico injetado) apresentavam quebra recorrente das travas de fixação, durante a remoção da peça para higienização.
Além disso, a peça era importada de um fornecedor, e o processo de compra demorava até 4 meses.
A peça agora foi reprojetada pela equipe, que realizou testes de design e de materiais, chegando a uma configuração onde as travas são feitas em Nylon, para maior flexibilidade, e o restante da peça em ABS.
Agora os pentes são produzidos internamente com a impressora 3D por 50% do custo da peça importada, porém ficando prontos em menos de 1 dia.
E para acrescentar, o desempenho foi melhorado e os pentes não apresentaram mais quebra recorrente durante a sua remoção para higienização.
Até agora a peça apresentou uma durabilidade de mais de 10 meses, com pouco ou nenhum desgaste, e já é considerada mais um caso de sucesso da equipe de engenharia.
Conheça a Ultimaker S5, a impressora 3D que garantiu o sucesso da aplicação na Ambev.
Maior fluxo de controle
Terceirizar a produção de partes ou importá-las é caro, demorado e envolve vários setores da empresa para aprovação de orçamento, pagamento, entre outros.
Com a impressão 3D de peças, a equipe de engenharia da Ambev agora detém maior controle sobre esse processo.
“Uma grande oportunidade com a impressão 3D foi não ficar mais na mão de fornecedores, pois muitas vezes não conseguimos fornecedores nacionais, e ficávamos na mão dos fornecedores internacionais”. – Diego Silva
Os mancais para rolamentos, por exemplo, tendem a quebrar com o uso prolongado. Quando o mancal quebrava, era necessário trocar todo o conjunto, que incluía também o rolamento e a bucha, pois o fornecedor só vendia o conjunto completo.
Para superar este problema, a equipe fez engenharia reversa destas peças, com auxílio de scanner 3D, para captar os ângulos complexos, e conseguiram desenvolver um projeto de mancal com a geometria necessária.
O mancal foi feito na impressora 3D, em plástico CPE, e funciona perfeitamente. Agora é possível trocar somente o mancal, sem o custo do conjunto completo.
Outro caso semelhante aconteceu com reparos de vedação para válvulas. Esses reparos se desgastavam com o uso e era necessário comprar um conjunto completo que custava cerca de R$ 1.000,00.
Agora os reparos são produzidos internamente com a impressora 3D, em TPU, um material emborrachado, e custam somente R$5,00, representando uma redução de mais de 99% de custo para botar a válvula em operação novamente.
Além das reduções significativas em custos, muitas peças de fornecedores externos demoravam até 5 meses, entre encomenda e logística. Com a produção interna as peças são produzidas sob demanda, em menos de 1 dia.
Por produzir as peças internamente, a Ambev pode diminuir a burocracia, não precisando passar por outras áreas da empresa, além de reduzir o capital imobilizado em estoque de peças de reposição.
Ferramentas de baixo custo
Ferramentas e auxiliares de manufatura são necessários em qualquer indústria, para facilitar os processos de fabricação ou garantir maior qualidade.
Um exemplo disso são berços, gigas e gabaritos. Contudo, como os produtos são diferentes em cada empresa, essas ferramentas precisam ser personalizadas para cada aplicação.
Quando se depende de fornecedores externos para produzir estas ferramentas, o processo é caro (serviços de usinagem, por exemplo), demorado, e se tem pouca oportunidade de aprimorar o design.
Por produzir ferramentas internamente com impressão 3D, a Ambev tem a habilidade de desenvolver e testar novas ideias para ferramentas, ou aprimorá-las, junto de seus operadores, a um baixo custo.
Uma das soluções desenvolvidas na empresa foi um gabarito de bloqueio de latas que faz um bloqueio físico da lata quando ela possui alguma imperfeição, evitando problemas de crash na enchedora.
Esta ideia veio dos operadores do chão de fábrica, que já tinham pensado nessa solução, mas não tinham como idealizar.
“Executamos 3 protótipos para chegar no gabarito perfeito. Foi um projeto extremamente fácil de realizar e que já foi disseminado para diversas unidades”. – Lucas Emanuel
Existem soluções de equipamentos de monitoramento digital de padrão de latas por cerca de R$60.000,00, contudo a empresa conseguiu resolver o problema de forma eficiente ao custo de R$300,00 por gabarito.
Retorno rápido
Rapidamente a Ambev percebeu o retorno de utilizar a manufatura aditiva para confecção de peças e ferramentas.
Ao longo de 2020, a companhia economizou tempo, dinheiro e ganhou mais desempenho, resultados que esperam aprimorar ainda mais em 2021.
“A gente não tem a ambição de substituir todas as peças, mas se conseguirmos substituir um percentual de 10% ou 15% das peças, no final do meu ciclo, isso representa uma economia muito significativa de capital empregado”. – Diego Silva
Além do fornecimento de equipamentos de qualidade, a Wishbox se compromete com a capacitação dos operadores e com a entrega de suporte técnico de 1ª linha para acelerar a curva de aprendizado e maximizar a produção.
“O treinamento oferecido pela Wishbox agregou muito para obtermos o máximo da nossa Ultimaker, e o suporte técnico foi de grande ajuda sempre que precisei”. – Diego Silva
Com o aproveitamento de sua Ultimaker S5 em 90% do tempo semanal de atividade, já foram dezenas de projetos validados em campo e muitos outros estão em fase de testes para validação.
Conclusão
Depois de usar as impressoras 3D Ultimaker S5 em Sete Lagoas por um ano, a Ambev considera a iniciativa um sucesso.
Os resultados de aceleração do prazo de entrega e de redução de custos de todas as peças impressas já são muito relevantes.
O novo processo traz ainda maior controle e tranquilidade ao setor de manutenção que pode manter seu foco em garantir a confiabilidade dos equipamentos.
Por estes motivos a iniciativa pioneira de desenvolvimento desse setor realizada na cervejaria em 7 lagoas já se expandiu para outras unidades fabris e está em vias de padronização para a todas as cervejarias da empresa.
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