MANUFATURA AVANÇADA APOIANDO A MEDICINA – Por Alfredo Ferrari

A medicina tem avançado rapidamente e de forma positiva, proporcionando mais saúde e melhor qualidade de vida para o ser humano e, por conseguinte, com aumento da sua idade média. Isto se deve, além dos avanços na área farmacológica, aos enormes avanços tecnológicos nos equipamentos de apoio à medicina, ao instrumental para operações e às próteses ortopédicas e odontológicas.
Grande parte das peças e componentes produzidos para a área da medicina se caracterizam por serem de pequeno porte e de elevada precisão, cujos materiais são em geral de difícil usinabilidade, como o aço inoxidável e o titânio, que exigem métodos avançados de fabricação.
A aplicação da manufatura avançada em prol da medicina é praticada através de máquinas-ferramenta CNC de alto rendimento e de ferramentas de corte, voltadas para a microusinagem, além dos modernos métodos digitais de desenvolvimento de produtos e controle da produção.
A microusinagem é a técnica que possibilita a fabricação de peças muito pequenas, com geometrias complexas e que exigem estabilidade no seu processo de produção em uma única fixação, eliminando operações posteriores, em face da impossibilidade de múltiplas fixações, devido às suas formas. Como exemplo, existem as próteses e os parafusos ortopédicos e os implantes dentários. Dependendo da peça a ser produzida, a microusinagem pode ser realizada por fresamento ou por torneamento.
Outro processo de fabricação de peças para a medicina distinto da usinagem, ou seja, por arranque de cavacos, é o da manufatura aditiva, através da utilização de impressoras 3D. Com esta tecnologia, são produzidas próteses ósseas, placas craneanas e implantes para cirurgia bucomaxilar.
O microfresamento é executado através de centros de usinagem de cinco eixos de pequeno porte com a característica de atingir altas rotações em seu fuso principal e possibilitar a interpolação de seus vários eixos simultaneamente para poder gerar superfícies de elevada complexidade. É o caso da aplicação na fabricação das próteses dentárias que não possuem uma forma geométrica matematicamente definida. Neste caso, os programas CNC são gerados através de softwares dedicados a partir da digitalização da forma dos dentes. Diversos tipos de próteses ortopédicas são produzidos da mesma maneira, partindo sempre de uma peça bruta pré-formada.
O microtorneamento é realizado a partir de barras, cujo diâmetro varia de 2 a 38 mm, através de tornos automáticos CNC de cabeçote móvel, também conhecidos como tornos tipo Suiço que, dependendo da complexidade das peças a serem produzidas, contam com diversos eixos lineares e circulares, com vários deles trabalhando simultaneamente. Já existem máquinas concebidas para até onze eixos controlados numericamente. Estes tornos são considerados máquinas multitarefa que permitem realizar operações de torneamento, furação profunda, fresamento, rosqueamento e brochamento, com muitas delas sendo realizadas simultaneamente. Uma operação importante neste tipo de máquina é o rosqueamento por turbilhonamento, que usina a rosca com extrema estabilidade de usinagem, evitando a sua quebra durante o ciclo de fabricação, em função da sua relação diâmetro/comprimento. Implantes dentários e parafusos ortopédicos são produzidos de forma flexível e precisa neste tipo de equipamento. Componentes para instrumental cirúrgico, que possuem características de peças extremamente delgadas com furos profundos passantes, são outros exemplos de peças que só podem ser produzidas com precisão e de forma econômica em tornos CNC de cabeçote móvel.
Em face da complexidade geométrica das peças e componentes utilizados na área da medicina, é fundamental que o programa CNC seja desenvolvido com auxílio de softwares avançados a partir do desenho elaborado pelo computador (CAD) ou a partir da digitalização da forma que se deseja atingir.
A microusinagem voltada para a medicina vem se desenvolvendo muito rapidamente nas últimas três décadas em âmbito mundial. O Brasil já domina esta tecnologia, contando com diversas empresas que produzem peças para este segmento. Os constantes avanços tecnológicos das máquinas-ferramenta, das ferramentas de corte, do projeto do produto, além da programação e controle da produção, digitais, num ambiente ciberfísico, estão sendo fundamentais para a evolução da manufatura avançada como apoio à medicina. A formação de mão de obra especializada de programadores e de preparadores é fundamental para acompanhar este avanço tecnológico que vem se consolidando cada vez mais na indústria de manufatura do país.
*Alfredo Ferrari é Engenheiro Mecânico e Vice-Presidente da Câmara Setorial de Máquinas-Ferramenta e Sistemas Integrados de Manufatura da ABIMAQ.

Caminhos para uma agricultura 4.0

SISTEMA FAEMG
Pierre Santos Vilela
Superintendente do INAES – Sistema Faemg
O último Fórum Econômico Mundial, realizado em Davos, Suíça, teve entre seus principais temas em discussão a chamada quarta revolução industrial, ou indústria 4.0, e seus impactos sobre sociedades, ambiente e economia.
A indústria 4.0 representa novos processos e produtos originados de avanços científicos de ponta e convergentes, como as info, nano, bio e neuro-cognotecnologias, que têm aplicações em praticamente todas as áreas do conhecimento e setores econômicos, inclusive na agricultura. Abrem-se, a partir daí, inúmeras oportunidades (e riscos) para novos processos, produtos e negócios.
Entre as consequências esperadas dessa nova onda de desenvolvimento e conhecimento, discutiram-se muito no fórum os impactos negativos para economias e empregos em países mais vulneráveis ou não preparados para gerar e desenvolver tecnologias próprias. Há um grande risco de aumento de assimetrias entre países pobres e ricos ou entre grupos sociais mais preparados e capacitados e aqueles não preparados.
Reconhecendo a agricultura como uma das principais vocações e atividade econômica primordial desenvolvida no Brasil e, ainda, como importante ferramenta para mitigação das assimetrias citadas acima, pergunta-se: o que estamos fazendo para inserir a agricultura brasileira nessa nova onda de desenvolvimento e, assim, manter o status do país no cenário mundial da produção de alimentos?
Considerando-se o histórico de investimento em pesquisa, desenvolvimento e inovação (P, D & I) no país, certamente muito pouco. Atualmente, o investimento global em P, D & I aqui gira em torno de 1,5% do PIB, e, PIB em retração de 3,5% em 2015 e outros 3% previstos para 2016. Os Estados Unidos investem 16 vezes mais. Considerando-se apenas a pesquisa agrícola, os EUA investem mais que o dobro do Brasil.
Pelo enfoque da educação – pois precisamos de cientistas de ponta para gerar tecnologias de ponta –, a formação de técnicos capazes de criar e conduzir projetos de alto nível é limitada a algumas universidades públicas, que disputam entre si parcos recursos para manter suas estruturas e fazer pesquisa. No último ano, em razão da crise econômica, todas ficaram de pires na mão para não interromper suas atividades.
Resta-nos o permanente protagonismo da Embrapa, mas que também se vê ameaçada pelas desventuras da má gestão pública vivida no país e do corte de investimentos. Algumas importantes pesquisas estão em andamento na instituição, em cooperação entre vários centros de pesquisa e universidades.
Podem-se destacar pesquisas nas áreas de ótica e fotônica (aplicações da luz, inclusive laser) e biotecnologia, incluindo bionanotecnologia (estudo de materiais nanoestruturados encontrados da natureza) e nanobiotecnologia (objetos nanométricos produzidos pelo homem). Apesar de ainda no campo experimental, essas tecnologias apresentam amplo potencial prático de aplicação e boas perspectivas para contribuir em vários aspectos na produção e industrialização de produtos agropecuários.
O atual perfil dos administradores públicos e dos políticos brasileiros só nos permite imaginar que, com raras exceções, infelizmente ficaremos mais uma vez para trás também nesses novos campos da ciência, como ficamos em outros. Somos atualmente importadores da maior parte da tecnologia de automação existente nos campos brasileiros, utilizada em máquinas e equipamentos agrícolas, como nos sistemas de irrigação ou em tratores e implementos aplicados na agricultura de precisão.
Ou enxergamos o início da formação da nova onda e fazemos todo o esforço para entrar neste momento, ou ficaremos na posição de retardatários e importadores de tecnologias, transferindo para os países-líderes oportunidades, renda e empregos de qualidade. A política brasileira precisa urgentemente de mudança, encarando efetivamente e com seriedade educação, ciência e tecnologia como premissas para o crescimento e modernização do país.

Significado de Automação 

O que é Automação:

Automação é um sistema que emprega processos automáticosque comandam e controlam os mecanismos para seu próprio funcionamento. Do latim automatusque significa mover-se por si.
A automação é um sistema que faz uso de técnicas computadorizadas ou mecânicas com o objetivo de dinamizar e otimizar todos os processos produtivos dos mais diversos setores da economia.
A ideia de automação está diretamente ligada à ideia das máquinas, que agilizam as tarefas quase sempre sem a interferência humana. Porém, existe um tipo de automação que se refere ao trabalho humano que é realizado em muitas indústrias, de forma contínua e repetitiva, quase “robotizada”.
A automação mecanizada é aquela que faz uso de sensores, sistemas de computação (software) e sistemas mecânicos, na linha de montagem e produção das indústrias, monitorada e controlada pelo ser humano.
Automação industrial
A automação industrial teve seu ponto de partida após 1950 com o desenvolvimento da eletrônica. Esta permitiu o aparecimento da informática e a automação das indústrias, com a utilização de modernas técnicas de produção, com destaque para a robotização, isto é, o uso de robôs controlados por computadores que realizam o trabalho de seres humanos, substituindo-os na produção de bens econômicos ou mercadorias. A automação exerce grande importância para a modernização dos processos industriais.

Automação e informática

O termo informática, fusão de informação e automática, foi utilizado pela primeira vez, na França, em 1962, quando Philippe Dreyfus, diretor do Centre National de Calcul Életronique de Bull usou para designar seu projeto de Société d’Informatique Appliquée. O consenso hoje é que informática se refere a qualquer processo de automação, por meio de sistemas computacionais, no tratamento da informação.

Recommendations for implementing the strategic initiative INDUSTRIE 4.0

Germany has one of the most competitive manufacturing industries in the world and is a global leader in the manufacturing equipment sector. This is in no small measure due to Germany’s specialisation in research, development and production of innovative manufacturing technologies and the management of complex industrial processes. Germany’s strong machinery and plant manufacturing industry, its globally significant level of IT competences and its know-how in embedded systems and automation engineering mean that it is extremely well placed to develop its position as a leader in the manufacturing engineering industry. Germany is thus uniquely positioned to tap into the potential of a new type of industrialisation: Industrie 4.0.  Learn more here

Indústria 4.0 exigirá um novo profissional

Esqueça a imagem que você tem de uma fábrica tradicional. No futuro, as linhas de produção barulhentas e confusas serão substituídas por um cenário peculiar. A chamada indústria 4.0 será cada vez mais automatizada e controlada por robôs. Máquinas dotadas de sensores conseguirão comunicar-se entre si – e tornar o processo produtivo cada vez mais eficiente.
Com o avanço dos sistemas de big data e da chamada internet das coisas, o controle da produção poderá ser feito remotamente.  “É uma questão de tempo para que indústrias de todo tipo se adaptem a esse novo conceito”, diz Osvaldo Lahoz Maia, gerente de inovação e tecnologia do Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial (Senai) de São Paulo. 
O conceito de indústria 4.0 ganhou força na Alemanha, onde um projeto que envolve empresas, universidades e o governo foi lançado para modernizar a já desenvolvida indústria local.
Em poucos anos, esse conceito deve se espalhar por outros países. Como consequência, o perfil da mão de obra deve mudar totalmente. “Quem quiser trabalhar nas fábricas do futuro terá de desenvolver habilidades técnicas e interpessoais bem específicas”, diz Cezar Taurion, da consultoria Litteris Consulting, especializada em tecnologia da informação e transformação digital.
Eis quatro características que os profissionais técnicos precisarão desenvolver.
1. Formação multidisciplinar
Para trabalhar numa indústria 4.0, os profissionais terão de desenvolver um perfil multidisciplinar. “As indústrias continuarão precisando de gente com formação específica, mas eles terão de lidar cada vez mais com áreas sobre as quais não estudaram na faculdade”, diz o consultor Cezar Taurion.
Essa competência será cada vez mais valorizada porque, com processos mais eficientes, os funcionários poderão pensar em novas formas de gerar riqueza. Um arquiteto que antes só cuidava de projetos para novas plantas poderá, por exemplo, pensar em adaptações no design dos produtos que diminuam o tempo de fabricação. “Isso depende de uma boa dose de iniciativa e conhecimentos, além do que a profissão exigia no passado”, diz Osvaldo Maia.
2. Capacidade de adaptação
Na indústria 4.0, o conceito de automação será elevado a outro patamar. Se antes os equipamentos só eram programados para obedecer a ordens enviadas por um software, a partir de agora eles também emitirão informações sobre seu próprio ciclo de vida. Isso significa que, antes mesmo de apresentar um problema de funcionamento, uma máquina emitirá sinais de que precisa passar por uma manutenção preventiva.
Na prática, os operadores precisarão se adaptar a um novo jeito de lidar com os equipamentos. Boa parte do comando será dada a partir de sistemas mobile. “Está chegando ao fim a era do técnico que só aperta botões”, diz Maia. “Os profissionais precisarão aprender a lidar com máquinas e robôs inteligentes.”
3. Senso de urgência
A disseminação dos sistemas de big data vai permitir que os funcionários tenham cada vez mais acesso a informações que antes eram restritas aos sistemas internos das empresas. De casa, por meio de um celular ou de um tablet, os empregados poderão interferir num processo que acontece a quilômetros de distância, dentro da fábrica.
“A ideia atual de turnos de trabalho passará por uma transformação”, diz Taurion. Isso trará vantagens notáveis, mas também exigirá dos profissionais discernimento para entender os limites entre o que é urgente e o que pode ser resolvido depois. “A facilidade que a tecnologia proporciona deve alterar a rotina do trabalho”, diz Taurion. “Os profissionais da indústria do futuro terão de aprender a equilibrar essa dinâmica.”
4. Bom relacionamento
Embora a tecnologia esteja transformando a maneira como as coisas são fabricadas, algumas regras para se manter um profissional relevante não mudam tanto assim. Ter um bom relacionamento com os colegas de trabalho continuará sendo importante – ainda mais em um ambiente em que o avanço da automação exigirá competências diferentes de cada um.
Entre os especialistas é forte a ideia de que, num ambiente cada vez mais digitalizado, a colaboração ganhará força. “O avanço da tecnologia afetará todo mundo, do chão de fábrica ao alto escalão”, diz Maia. “Quem conseguir passar por esse processo de mudanças sem grandes traumas demonstrará inteligência emocional para subir na carreira.”