Os custos ocultos da fabricação

Para entender o custo real de uma peça é necessário descobrir o invisível e analisar o custo total de propriedade (TCO). O TCO descreve todos os custos diretos e indiretos ao longo da vida útil de uma peça: desde a conceção, a compra, o envio, a produção, a logística e o inventário, a devolução... a lista continua. Isto faz com que seja mais difícil defini-lo, mas também é a métrica mais rigorosa para comparar certas tecnologias de produção, como a moldação por injeção e a impressão 3D.

A ‘regra do 10’ ^[1] estabelece que, por cada etapa de montagem na qual não se deteta um defeito de conceção, custa dez vezes mais encontrá-lo e resolvê-lo. Isto faz com que seja extremamente necessário acertar na conceção logo ao primeiro passo. Caso ocorra um erro de conceção na moldação por injeção, é necessário trocar o molde criado, eliminar as peças já produzidas e armazenadas e iniciar a produção a partir do zero. Desde logo, este não é o processo mais eficiente e sustentável.

A impressão 3D é considerada uma revolução na conceção e na criação de protótipos. As alterações na conceção podem ser organizadas rapidamente e sem os custos de criar novas ferramentas. Além disso, é possível trabalhar mediante pedido, produzindo somente o número de peças que é necessário, com o que se reduz enormemente o impacto nos custos de um erro de conceção nas diferentes etapas.

Para definir os custos de produção, é necessário examinar os custos fixos e variáveis. Os custos fixos descrevem os custos de investimento, como os das ferramentas e dos moldes. Por outro lado, os custos variáveis ocorrem por peça, por exemplo, os custos de energia e os salários. Em geral, os custos de produção variam drasticamente em função do volume de produção.

A figura 1 mostra uma comparação esquemática dos custos por unidade entre a moldação por injeção e a impressão 3D, em função do volume de produção. Ilustra um facto bem conhecido: quanto menor é o volume, mais competitiva é a impressão 3D.

A moldação por injeção exige um investimento inicial relativamente alto em ferramentas e equipamentos operacionais. Uma vez amortizados os custos de investimento iniciais, o fabrico tradicional costuma ser mais competitivo, visto que os custos por unidade continuam a diminuir ao aumentar o número de peças. Por sua vez, a impressão 3D apenas exige um ficheiro 3D. Isto faz com que os custos por unidade sejam mais baixos para pequenos volumes de produção.

Os custos relacionados com a cadeia de abastecimento fazem parte da estrutura de custos mais oculta. Com a produção centralizada, os fabricantes de equipamentos originais devem ter em conta o envio até ao local no qual a peça é necessária, visto que podem ser necessários dispendiosos envios urgentes, assim como a gestão de possíveis interrupções nas rotas da cadeia de abastecimento (uma verdadeira eventualidade, como o demonstraram os recentes acontecimentos a nível mundial). Além disso, a carga tem de passar pela alfândega, o que pode demorar bastante tempo. Como alternativa, os fabricantes de equipamentos originais podem aplicar uma estratégia de produção descentralizada com várias instalações de fabrico mais pequenas distribuídas por todo o mundo. No entanto, isto exige um maior investimento em maquinaria e mão de obra. Para que a produção seja viável, há que atender a quantidades mínimas de pedidos, pelo que é necessário o armazenamento. As peças podem ficar obsoletas e ter de ser eliminadas. Com uns custos de inventário que costumam oscilar entre 12 e 34% dos custos totais ^[2], o potencial de poupança é evidente.

O fabrico aditivo, combinado com um inventário digital e uma produção descentralizada, pode resolver vários desafios da cadeia de abastecimento. Um inventário digital elimina os custos e os riscos do armazenamento. As peças estão disponíveis sempre que sejam necessárias e podem ser produzidas mediante pedido. Com uma rede de produção descentralizada, as peças podem ser imprimidas no local em que são necessárias. Deste modo, a impressão 3D não pode somente proporcionar poupanças substanciais, como também pode atenuar os riscos da cadeia de abastecimento.

Existe outro aspeto que, embora não se enquadre claramente no âmbito dos custos fixos face aos variáveis, continua a ter um grande impacto na rentabilidade do processo: os custos indiretos. Estes definem-se como custos que não estavam previstos no orçamento e que podem afetar negativamente os cálculos do ponto de equilíbrio. Em concreto, os custos indiretos costumam ocorrer como consequência de uma avaria ou outros erros, e dependem em grande medida do prazo de entrega. Um minuto de inatividade na indústria automóvel pode custar, por exemplo, entre 22 000 e 50 000 dólares, segundo Thomas.

Nestas situações, nas quais o tempo é um fator crítico, a impressão 3D desempenha também um papel importante no momento de atenuar o risco de atrasos nas entregas (devido à interrupção da cadeia de abastecimento), visto que a peça pode ser facilmente produzida em qualquer centro de impressão local próximo do consumidor. Inclusivamente no caso de peças de grande volume, para as quais o fabrico tradicional costuma ser a solução mais rentável, estabelecer a impressão 3D como método de fabrico complementar pode tornar-se economicamente atrativo, visto que proporciona ao fabricante de equipamentos originais a capacidade de reagir rapidamente em caso de emergência. É óbvio que, para beneficiar disto, o OEM terá necessidade de um parceiro adequado com uma rede de fornecedores fiáveis que trabalhem com qualidade industrial.

Felizmente, agora existem empresas que podem executar todo o processo em nome dos OEM. Por exemplo, a minha empresa, a Replique, disponibiliza uma solução integral para os OEM, desde a conceção, a qualificação, o armazenamento digital e a produção descentralizada mediante pedido. Para os OEM vale a pena investigar um pouco as opções disponíveis para reduzir significativamente os custos através da impressão 3D. Afinal de contas, quem não será a favor de renunciar à complexidade da produção e à manipulação das peças e, ao mesmo tempo, variar e reduzir o respetivo custo total de propriedade?

Henrike Wonneberger, diretora de operações e cofundadora da Replique, que faz parte do venture builder da BASF, disponibiliza uma plataforma de impressão 3D industrial que permite aos fabricantes de equipamentos originais fornecer peças mediante pedido, a qualquer momento e em qualquer lugar, aos seus clientes através de uma rede de impressão 3D global, descentralizada e segura.

Referências

[1] https://articles.bplans.com/the-rule-of-10-for-product-design/

[2] Lambert, D.M.; Stock, J.R. Strategic Logistics Management; Irwin: Homewood, IL, EUA, 1993; Volume 69