Por que a Manufatura Aditiva precisa de um novo perfil de engenheiro
Embora as máquinas tenham atingido a maturidade industrial, uma "lacuna de competências" crítica está paralisando as linhas de produção – e as graduações tradicionais de engenharia não estão oferecendo a solução.
O setor de manufatura aditiva (MA) passou a última década discutindo se a tecnologia funcionava. Esse debate está praticamente resolvido. Sistemas de fusão em leito de pó metálico estão produzindo componentes aeroespaciais críticos para voo. Fabricantes de dispositivos médicos estão qualificando implantes personalizados para pacientes. Empreiteiras de defesa estão imprimindo peças de reposição sob demanda. As máquinas funcionam. Os materiais funcionam. Os processos, quando devidamente controlados, funcionam.
O que não está acompanhando o ritmo é a força de trabalho.
Por que os diplomas tradicionais de engenharia não são suficientes para a MA
Essa observação não é nova, mas o setor tem demorado a abordá-la de forma sistemática. O desafio é estrutural: a MA está na interseção de design, ciência de materiais, engenharia de processos, gerenciamento de qualidade e conformidade regulatória. Ela não se encaixa perfeitamente em uma única disciplina de engenharia, o que significa que os profissionais altamente competentes em manufatura convencional geralmente têm pontos cegos significativos quando se deparam com a manufatura aditiva pela primeira vez.
Engenheiros treinados em processos subtrativos podem não compreender os princípios de design para manufatura aditiva (DfAM): a liberdade de construir treliças internas (lattices), canais conformais ou geometrias com topologia otimizada que seriam impossíveis de usinar. Especialistas em materiais podem entender a metalurgia do pó sem terem tido exposição a como a solidificação camada por camada afeta a microestrutura e as propriedades mecânicas. Líderes de negócios que avaliam investimentos em AM frequentemente tomam decisões de milhões de dólares sem o vocabulário necessário para testar as alegações dos fornecedores ou entender os cronogramas de qualificação.
Por muito tempo, o aprendizado informal levou a indústria mais longe do que provavelmente deveria. Conferências, notas de aplicação e o método de tentativa e erro no chão de fábrica têm sido os principais veículos de transferência de conhecimento em AM, produzindo resultados genuinamente impressionantes. Mas, à medida que a AM avança em setores regulados, essa abordagem atinge uma barreira intransponível.
A adoção nos setores aeroespacial e de dispositivos médicos não funciona com base no entusiasmo. Ela depende de caminhos de qualificação documentados, dados de repetibilidade, protocolos de avaliação não destrutiva e alinhamento com estruturas de normas que os reguladores realmente reconheçam. Certificar uma peça para voo ou lançar um dispositivo médico no mercado exige o domínio do ecossistema de normas que rege como as peças de MA são projetadas, produzidas, testadas e aprovadas.
É aqui que a lacuna da força de trabalho se torna genuinamente cara. Organizações que subestimam a curva de aprendizado necessária para implementar a MA cometem erros onerosos na qualificação, falham em auditorias ou abandonam programas promissores porque não existia a expertise interna para executá-los. O treinamento estruturado acelera a competência de formas que a tentativa e erro simplesmente não consegue replicar em escala.
Globalmente, isso é cada vez mais reconhecido como uma questão estratégica, em vez de um inconveniente de treinamento. O America Makes vinculou o desenvolvimento da força de trabalho diretamente aos caminhos de qualificação para as cadeias de suprimentos de aeroespacial e defesa. Órgãos europeus como Fraunhofer e CECIMO incorporaram o treinamento em AM em estratégias mais amplas de modernização industrial. Singapura e China estabeleceram infraestruturas nacionais de certificação. O padrão em todos eles é consistente: a capacidade técnica sem a prontidão da força de trabalho é um gargalo, e esse gargalo se agrava com o tempo.
Programas de certificação desenvolvidos especificamente para a MA abordam isso apresentando a tecnologia como um fluxo de trabalho integrado, em vez de uma coleção de ferramentas isoladas. Design, caracterização de matéria-prima, parâmetros de processo, pós-processamento, metrologia e qualificação não operam de forma independente na prática. As propriedades finais de uma peça são o resultado cumulativo de decisões tomadas em cada etapa da cadeia de processos. Programas de treinamento que refletem essa realidade produzem profissionais mais úteis do que aqueles organizados em torno de um único domínio.
Fechando a lacuna: o novo padrão do setor para certificação em MA
O Centro de Excelência em AM da ASTM (ASTM AM CoE) tem desenvolvido uma estrutura de certificação nessa linha, alinhando explicitamente a formação técnica com a infraestrutura de normas exigida pelas indústrias reguladas. A 13.ª edição de seu Curso de Certificação Profissional em Manufatura Aditiva acontece virtualmente de 20 de abril a 19 de maio. O curso abrange oito módulos em toda a cadeia de processos de AM, ministrados por 15 especialistas vindos da indústria, academia, laboratórios nacionais e órgãos reguladores, incluindo instrutores da FAA, Pratt & Whitney Canada, Auburn University, Wohlers Associates e A*STAR. Dois módulos são liberados por semana para estudo autoguiado, seguidos por sessões de perguntas e respostas ao vivo com os instrutores.
A conclusão do curso também posiciona os participantes para os certificados baseados em funções do AM CoE: credenciais para operadores, engenheiros de qualidade, designers e gestores de tecnologia que se baseiam nessa fundação geral. As inscrições antecipadas (early-bird) estão abertas até 31 de março.
A tecnologia, sob quase todos os aspectos, está pronta. A questão mais urgente agora é se as pessoas encarregadas de implementá-la também estão.
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Sobre o autor: Michael Molitch-Hou é um profissional de estratégia de conteúdo e marketing especializado em manufatura aditiva. Atualmente, ele atua como gerente de estratégia de conteúdo e marketing no ASTM Additive Manufacturing Center of Excellence, onde se concentra na comunicação de desenvolvimentos em padrões, certificação e pesquisa dentro do campo. Ele também contribuiu como especialista em manufatura aditiva para a Forbes e, anteriormente, atuou como editor-chefe da 3DPrint.com. Seu novo livro, Impossible Works: The Book of 3D Printed Art, já está disponível no Kickstarter.
Licença: O texto "Por que a Manufatura Aditiva precisa de um novo perfil de engenheiro", da All3DP Pro, é licenciado pela licença Creative Commons Atribuição 4.0 Internacional (CC BY 4.0)