Com a transformação digital afetando todas as etapas da cadeia de suprimentos, problemas antigos estão sendo resolvidos por novas soluções. A gestão de peças sobressalentes é uma questão perene em muitos setores, exigindo um bom equilíbrio entre os níveis de serviço e o capital de giro. As inovações digitais estão mudando esta dinâmica, trazendo possibilidades que antes eram inacessíveis e reescrevendo as regras do passado. Neste artigo, você testemunhará esta mudança por meio da experiência de uma das maiores empresas ferroviárias do mundo, aprendendo lições que podem ser prontamente aplicadas ao seu gerenciamento de peças de reposição.

Em 2015, a companhia ferroviária alemã Deutsche Bahn (DB) enfrentou um problema que muitos dos setores de engenharia pesada reconhecerão:

Com uma ampla variedade de ativos, sendo alguns com décadas de existência, os esforços anteriormente adotados para garantir que a peça de reposição correta estivesse sempre disponível consistiam em empregar aprimoradas rotinas de manutenção, utilizar sensores para detectar problemas e, por fim, manter um número monumental de peças sobressalentes: no seu auge, a DB teve 120.000 SKUs para gerenciar, com um valor de € 600 milhões mantido em vários armazéns espalhados pelo mundo. No entanto, como gestores da cadeia de suprimentos sabem muito bem, mesmo com essas ações em vigor, ainda existem muitas questões a serem resolvidas:

• Fornecedores de muitas das peças de reposição mais antigas não faziam mais estes itens, e muitos dos fornecedores haviam fechado as portas.
• Os departamentos de Compras eram forçados a encomendar muito mais peças do que o necessário, pois os fornecedores impunham quantidades mínimas de pedido para justificar seus esforços em reequipar e fabricar peças mais antigas.
• Os dados de projeto para a maioria das partes – quando disponíveis – eram arcaicos, existindo apenas em papel ou formatos digitais obsoletos.

Todos estes problemas atingiam em cheio algumas das principais métricas da empresa:

dado que os ativos tornaram-se improdutivos devido à falta de peças de reposição, com operações suspensas e unidades desativadas enquanto os técnicos aguardavam peças com longos prazos de entrega.

pois os custos de aquisição, manutenção e descarte de peças eram muito maiores do que o necessário.

já que muitas peças obsoletas tinham que ser descartadas todo ano.

Em setores como petróleo e gás, mineração, navegação, defesa, aeroespacial e, é claro, no setor ferroviário, tais problemas podem facilmente representar milhões de dólares. Como qualquer tomador de decisão nestes setores, a DB tinha que encontrar uma maneira melhor de administrar suas peças de reposição.

Uma abordagem que deu frutos rapidamente foi utilizar a impressão 3D. Cada vez mais, as empresas estão olhando para essa família de tecnologias como uma maneira de resolver problemas com a fabricação de peças para uso final. Embora durante boa parte dos seus 35 anos de história a impressão 3D tenha sido usada amplamente como uma ferramenta para ajudar no design e na prototipagem, nos últimos 10 anos, avanços nas técnicas de impressão 3D, na ciência dos materiais e nas ferramentas de design utilizadas estão transformando suas possibilidades e, assim, sua demanda. Inovações recentes e, particularmente, o direcionamento para a transformação digital, bem como as dinâmicas de mudança que as cadeias de suprimento enfrentam, estão catalisando ainda mais esta tendência. O mercado de impressão 3D tem crescido 25% ao ano na maior parte da última década e, hoje, 48% das empresas de manufatura estão empregando esta técnica para produção na maioria dos setores que envolvem engenharia e manufatura. Ao fazer isso, as empresas estão colhendo benefícios como:

Além disso, a flexibilidade da impressão 3D significa que eles podem produzir peças mais leves, com menos componentes que precisem ser montados, ou peças com geometrias otimizadas que se adequem às dimensões necessárias. São benefícios assim que impulsionam a impressão 3D no toolkit da manufatura.

Inicialmente, a DB tentou uma abordagem sistemática, mapeando a família de SKUs, analisando os dados que possuíam para cada item em seus sistemas de compras, engenharia, logística e outros sistemas de suporte, de maneira a identificar as peças que fazia mais sentido imprimir em 3D. No entanto, eles descobriram que, apesar de haver muitos dados, sua qualidade e integridade tornavam a tarefa muito complexa. Uma metodologia diferente era necessária. A equipe da DB que liderou os esforços de impressão 3D, então, viajou para workshops-chave, instruiu as equipes locais sobre impressão 3D e suas possibilidades, e pediu a essas equipes locais recomendações sobre o melhor uso para a tecnologia. Esta iniciativa rapidamente resultou em uma lista de itens, desde pequenas peças de plástico até grandes caixas de metal, que sofriam com longos prazos de entrega, aquisições caras ou pedidos mínimos impraticáveis.

A partir disso, eles enfrentaram a questão de como implementar a impressão 3D. Como acontece com qualquer tecnologia de manufatura moderna, as impressoras 3D não são baratas. São necessárias máquinas diferentes para cada tipo de material, para cada tecnologia de impressão 3D. Além disso, os itens a serem impressos deveriam ser (re)projetados para impressão 3D, ou então deveria ser realizada engenharia reversa dos seus designs existentes. Todas estas habilidades e recursos não estavam à disposição.

A solução que a DB empregou foi utilizar profissionais externos, a partir da contratação de uma empresa com especialistas em design dedicados a produzir os arquivos de dados necessários, usando uma combinação de habilidades de escaneamento e design digital. Estes arquivos, então, foram passados a uma de várias empresas que alugam suas máquinas de impressão 3D, escolhendo a máquina certa, com as especificações certas para o trabalho, garantindo qualidade na produção. Usando esta abordagem de terceirização de suas necessidades de impressão 3D e empregando um modelo rudimentar de Manufatura como Serviço (MaaS, sigla em inglês), a DB manteve os custos baixos, ao mesmo tempo em que colheu rapidamente os benefícios do uso da impressão 3D. Os prazos de entrega dos itens foram reduzidos de meses para algumas semanas e de várias semanas para dias. Os tempos de reparo foram reduzidos significativamente: em um caso, um mecanismo de mola – antes a parte de mais difícil substituição – passou a poder ser consertada com apenas a troca de uma pequena luva de plástico, desta maneira reduzindo o tempo para completar o reparo de oito horas para uma, e tudo isso por algumas centenas de euros. As reduções nos prazos de entrega e nos tempos de reparo levaram rapidamente a níveis de serviço mais altos e maior disponibilidade dos principais ativos da DB. Além disso, quando os custos de ponta a ponta de cada item foram considerados – incluindo compras, manufatura, logística e custos auxiliares – a economia existente ao se utilizar a impressão 3D ficou evidente, chegando a vários milhares de euros por item.

Os recursos de impressão 3D e Manufatura como Serviço (MaaS) estão cada vez mais disponíveis aos gerentes de supply chain, globalmente. Empresas como DiManEx, Ivaldi e Sculpeo oferecem serviços end-to-end para empresas, desde design (ou engenharia reversa) até manufatura impressa em 3D, empregando redes de entidades de impressão 3D aprovadas para produzir itens com a qualidade certa e enviá-las aos usuários finais. Além disso, as empresas que fabricam impressoras 3D, como Stratasys e Voxeljet, também estão oferecendo serviços de impressão 3D, produzindo itens sob demanda utilizando suas famílias de máquinas. Estes modelos de serviço ,completo ou parcial, reduzem significativamente os custos de acesso aos recursos de impressão 3D, enquanto permitem às empresas que os utilizam obter os benefícios de economia de tempo e custo que as tecnologias prometem.

Os aspectos técnicos positivos da utilização da impressão 3D, embora centrais, são apenas um dos elementos na transformação da cadeia de suprimentos implicada pela impressão 3D. Existem ainda várias questões, como controle e garantia de qualidade, regulamentação e certificação, proteção e responsabilidade sobre propriedade intelectual, que devem ser consideradas quando da adoção de metodologias de impressão 3D. Ademais, assim como quando empregadas outras novas tecnologias importantes, há uma alta criticidade na gestão da mudança, que também deve ser implementada desde o início, para que as iniciativas de impressão 3D sejam bem-sucedidas. Contemple estes elementos adequadamente, e outros benefícios da impressão 3D surgirão. Por exemplo, a DB descobriu que poderia utilizar materiais mais resistentes ao fazer alguns objetos de metal, conseguindo assim prolongar sua vida útil. Em outro exemplo, foram capazes de fornecer aos seus clientes internos – neste caso, os chefes das estações de trem – peças sob medida que não seriam financeiramente viáveis utilizando outras técnicas de fabricação, como placas em Braille para uso nas estações.

Com as tecnologias de impressão 3D evoluindo continuamente, melhorando a acurácia e precisão dos itens produzidos e integrando técnicas de pós-produção para criar itens prontos para os usuários finais, os gerentes de supply chain devem agora considerar como estas tecnologias podem ser usadas como solução para os desafios de suas peças de reposição, melhorando os níveis de serviço e reduzindo os custos de estoque. A oportunidade só cresce: um estudo do ING Bank identificou que, na taxa atual de investimento e desenvolvimento, 50% da produção será conduzida pela impressão 3D nos próximos 20-30 anos, que é a vida útil típica dos ativos na indústria pesada. Isto inclui itens em toda a cadeia de valor do produto: protótipos, ferramentas para fabricação e itens para uso final. Como a DB, empresas como Whirlpool e Daimler Benz, e organizações como o US Marine Corp e o Exército Holandês, já estão usando impressão 3D para apoiar o gerenciamento de peças sobressalentes, aumentando os níveis de serviço – e daí as receitas – enquanto reduzindo custos. Outros certamente farão o mesmo, obtendo uma vantagem competitiva para suas cadeias de suprimentos.

Através de sua experiência de apoio a organizações e executivos em seus esforços de transformação digital, a Visagio ajuda gestores de Supply Chain globalmente com suas ambições em impressão 3D. Começando com a compreensão do que impulsiona a estratégia da cadeia de suprimentos, como as necessidades do cliente e a estratégia de negócios para atingir a essas necessidades, ou objetivos operacionais como minimizar interrupções na produção e na disponibilidade de ativos, trabalhamos com nossos clientes e parceiros para identificar as peças corretas para testes em impressões 3D e, em seguida, desenvolver o business case para seu uso mais amplo, expandindo os pilotos para uma implementação mais completa. Paralelamente, trabalhamos para mapear as mudanças necessárias – em cultura e atitudes, em processos e ferramentas, através de diferentes áreas funcionais – para garantir a sustentabilidade dos esforços em impressão 3D para transformar cadeias de suprimentos.

Sobre o autor

Len Pannett é sócio da Visagio em Londres, Reino Unido, e tem mais de 25 anos de experiência auxiliando organizações das áreas de Engenharia, Manufatura e Tecnologia a implementar transformações operacionais. Presidente da UK Roundtable of the Council of Supply Chain Management Professionals (CSCMP) e membro da Institution of Engineering and Technology (IET), também é palestrante premiado e autor de “Impact of 3D printing on supply chains”.