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O que esperar do futuro da engenharia mecânica
A quarta revolução industrial mal se tinha instalado quando se começou a falar da Indústria 5.0. Mas os engenheiros mecânicos não precisam de ficar assustados com a rapidez das mudanças – em vez disso, abracem os seus benefícios e prosperem.
Em todo o setor da indústria transformadora, a digitalização está a mudar a forma como as empresas operam e como todos trabalhamos. A Indústria 4.0 revolucionou praticamente todos os aspetos das operações, equipando as empresas com mais dados e informação do que nunca. O conhecimento é poder e as empresas de sucesso estão a aproveitar esta informação para otimizar ainda mais as operações, melhorar a produtividade e, em última análise, impulsionar os resultados.
No que diz respeito aos engenheiros mecânicos e designers, o início da era digital também está a acelerar e a melhorar o desenvolvimento de novos produtos. Podemos utilizar dados mais precisos para analisar e resolver problemas, enquanto as simulações virtuais, como os gémeos digitais, permitem conceber os protótipos de forma mais segura, mais eficiente e mais económica do que nunca.
Este ritmo rápido de mudança cria um futuro emocionante no mundo da engenharia mecânica, mas o que significa e que impacto terá no nosso setor?
Melhorar o desenvolvimento de produtos
Tradicionalmente, a prototipagem era um processo demorado, com custos elevados e riscos significativos. No entanto, a digitalização está a mudar a forma como os produtos mecânicos são desenvolvidos, testado e fabricados.
A chegada da tecnologia de gémeos digitais veio transformar o desenvolvimento de novos produtos. Pode auxiliar uma ampla gama de aspetos de engenharia, desde a definição do produto até à validação e aprovação para fabrico. As informações obtidas com os gémeos digitais podem servir de base para novos designs, bem como apoiar a evolução do produto baseada em dados. Deste modo, a tecnologia de gémeos digitais representa uma via mais rápida e económica de entrada no mercado para produtos novos e atualizados. Em muitos casos, a velocidade de entrada no mercado pode ser crítica para o sucesso.
A capacidade de criar, aperfeiçoar e até redefinir um produto utilizando o seu gémeo digital antes da prototipagem física pode, assim, ser uma verdadeira vantagem competitiva. É um processo praticamente isento de riscos, mais rápido e muito mais barato. Também permite tomar decisões muito mais informadas e confiantes sobre quando será o momento certo para avançar com um protótipo do mundo real.
Os produtos novos exigem uma nova formação da força de trabalho, seja na construção, venda ou manutenção da nova máquina. Os gémeos digitais podem dar vida a um novo produto de uma forma que os dados CAD tradicionais, os desenhos técnicos ou as fichas de especificações do produto não conseguem, fornecendo um guia visual que é mais fácil de compreender para os seus colegas.
Apoiar novos setores
Embora o mundo digital ofereça oportunidades e possibilidades infinitas, aqui no mundo real a humanidade enfrenta alguns desafios significativos. A engenharia mecânica está a ajudar-nos a resolver muitos aspetos destas questões, seja aumentando o tamanho e a eficiência das turbinas eólicas ou acelerando a transição para veículos elétricos (VE).
Em muitos casos, a eletrificação de veículos, equipamentos e máquinas exige alterações significativas dos designs existentes ou, na verdade, uma abordagem inteiramente nova "a partir do zero". Os engenheiros mecânicos desempenham um papel fundamental no setor automóvel, apoiando aspetos operacionais críticos dos VE, desde a segurança até ao desempenho.
Normalmente, o setor automobilístico atua como um banco de ensaio para a inovação automóvel e isto aplica-se tanto aos VE como aos veículos motorizados. Um ótimo exemplo seria o facto de a norelem estar a fornecer componentes à Rennschmiede Pforzheim EV, a equipa Formula Student da Universidade de Pforzheim, na Alemanha. A Formula Student consiste em equipas de corridas formadas por estudantes de todo o mundo que concebem e constroem um novo carro de corridas para competir em eventos.
A norelem ACADEMY apoia a equipa com peças padrão para o desenvolvimento do seu carro de corridas totalmente elétrico, o "Sapphire", incluindo parafusos de cabeça cilíndrica, porcas sextavadas e tampas de haste com mancais lisos.
Os parafusos de cabeça cilíndrica da norelem proporcionam um ajuste perfeito para a ligação entre o chassis e o quadro do veículo. Os parafusos de cabeça cilíndrica são montados nos orifícios de montagem e fixados com uma porca sextavada com travamento roscado em poliamida. Os parafusos de cabeça cilíndrica, as tampas de haste e as porcas sextavadas são também componentes essenciais para o braço de suspensão. Aqui, os parafusos de cabeça cilíndrica são utilizados para conseguir um posicionamento preciso no braço de suspensão, com as tampas de haste para ajuste da distância entre rodas e como conectores entre o estabilizador e o braço de suspensão. Isto compensa o piso irregular na pista de corridas e reduz a resistência ao rolamento do veículo.
Indústria 5.0
Esperamos uma eternidade por uma revolução industrial e depois surgem duas ao mesmo tempo! No entanto, os engenheiros mecânicos não devem temer a Indústria 5.0, pois é uma evolução natural da sua antecessora.
A Indústria 4.0 foi uma revolução centrada na tecnologia. Concentrou-se no aproveitamento de novas tecnologias, como a IA, a automatização e a Internet das Coisas. A Indústria 5.0 basear-se-á nisto, mas será uma revolução centrada no ser humano, colocando as pessoas em primeiro lugar: as suas prioridades são a sustentabilidade, o bem-estar dos trabalhadores e a resiliência das empresas.
O que é que isto significa na prática? Os elementos centrados no ser humano incluem tecnologia para aumentar a produtividade e a segurança – por exemplo, exoesqueletos, realidade aumentada e virtual, aparelhos de colocação junto ao corpo e cobots. A sustentabilidade centra-se na redução do consumo de recursos – que também é benéfica para os resultados – e na adoção de princípios de economia circular de produção, utilização, reutilização e reciclagem. Por último, a resiliência centra-se em áreas como fábricas modulares e operadas remotamente, monitorização de riscos em tempo real e até mesmo o desenvolvimento de novos materiais.
A engenharia mecânica aborda quase todos estes elementos em graus variados e desempenhará um papel fundamental para que possamos concretizar plenamente os seus benefícios. Cada vez mais, os jovens querem trabalhar para empresas orientadas para o valor, que colocam as necessidades das pessoas e dos locais como prioridades, juntamente com a motivação do lucro. Portanto, abraçar a Indústria 5.0 será vital também para o recrutamento e a retenção.
O papel dos componentes padrão num futuro digital
No meio de toda esta conversa sobre mudança, há algo que permanece constante: o valor dos componentes padrão na engenharia mecânica.
Se a utilização de componentes padrão é um método comprovado de desenvolvimento eficaz de produtos, porquê reinventar a roda quando entramos na era digital? Trabalhe com parceiros que disponibilizam gratuitamente versões digitais dos seus componentes padrão, permitindo a engenharia de fonte aberta. Na norelem, oferecemos ficheiros CAD 2D e 3D dos nossos componentes, que podem ser transferidos no nosso site, para ajudar na criação de protótipos digitais de alta qualidade.
No entanto, se deseja realmente facilitar uma abordagem digital, procure um parceiro que vá além do fornecimento dos ficheiros. A norelem ACADEMY é um ótimo exemplo disso, pois atua como um enorme centro de conhecimento online e uma biblioteca de recursos de componentes.
Os componentes padrão constituem a base da engenharia mecânica há séculos. E este também será o caso à medida que o nosso futuro digital se tornar uma realidade, com componentes eletromecânicos a apoiar os setores que impulsionam a revolução, desde os VE até à robótica e muito mais.
