Numa noite escura e chuvosa duas semanas atrás em Schenectady, no Estado americano de Nova York, Ken Hislop estava descansando em casa quando seu celular emitiu um bipe. Era uma mensagem de texto urgente — da fábrica da General Electric onde ele trabalha.
Logo chegaram outras mensagens, enviadas por minúsculos sensores embutidos dentro de várias máquinas. A violenta tempestade que estava passando havia causado problemas.
"Soube na hora que tinha acabado a força na fábrica", diz Hislop, um engenheiro de manufatura. Ele rapidamente ligou seu iPad e acessou um esquema animado de diagramas que mostrava tudo que estava acontecendo na planta de US$ 170 milhões, que fabrica imensas baterias para coisas como torres de celular.
Bem-vindo à Nova Revolução Industrial: uma onda de tecnologias e ideias que estão criando um ambiente de manufatura dirigido por computadores. A revolução ameaça tornar obsoletos modelos de negócios há muito estabelecidos.
Para as grandes companhias, isso significa uma gama de ferramentas novas para montar fábricas mais enxutas e explorar novos produtos, materiais e técnicas inovadoras. E graças à queda acentuada nos preços, pequenas empresas também têm acesso a equipamentos e ferramentas melhores e mais baratas.
"A manufatura passa por uma mudança que é tão significativa quanto a introdução de partes intercambiáveis separadas que são unidas na linha de montagem, talvez até mais", diz Michael Idelchik, diretor de tecnologias avançadas do laboratório mundial de pesquisa da GE. A transformação se acelera graças à convergência de tendências: o baixo custo e acessibilidade do chamado "Big Data" (grandes volumes de dados processados a altas velocidades) associados à computação em nuvem; a queda dos custos de sensores eletrônicos, microprocessadores e outros componentes usados para criar máquinas mais capazes; e avanços em software e tecnologia de comunicação.
Isso significa que instalações como a de Hislop quase não precisam da intervenção humana.
Fabricação flexível
Ao mesmo tempo, avanços tecnológicos agora permitem às indústrias inventar novas formas de fabricar as coisas, fugindo ao clássico modelo das linhas de produção. O mais significativo desses progressos é, de longe, a manufatura aditiva: um processo para fazer objetos tridimensionais de praticamente qualquer formato a partir de um modelo digital.
Essas máquinas exóticas podem ser usadas com vários materiais e criar coisas tão diversas como tênis, injetores de combustível para aviões e até mesmo órgãos humanos.
Numa visita ao laboratório de equipamento de manufatura avançada que a AutodeskInc. está construindo em San Francisco, o diretor-presidente Carl Bass aponta para o lugar onde vai ficar um sofisticado torno controlado por computador.
"A empresa japonesa Mori Seiki está fazendo [o torno] em Sacramento numa fábrica automatizada", disse Bass, cuja firma cria software para design por computador. "A fábrica é tão avançada que você quase não precisa acender as luzes porque as máquinas estão fazendo tudo, e o que elas estão fazendo são outras máquinas." De fato, a impressora de três dimensões replicou a si mesma numa universidade da Inglaterra.
Mas haverá desafios. Para começar, como a fabricação aditiva se baseia em modelos digitais de objetos, as empresas ficam muito mais vulneráveis a roubos de propriedade intelectual.
Voltando para casa
Para se ter uma visão de como as novas tecnologias estão rompendo com a velha maneira de fazer as coisas, considere o tênis da Flyknit, da Nike Inc.
Mesmo os tênis de alta tecnologia ainda são quase todos feitos em linhas de produção com muito trabalho humano. Mas a partir do ano passado, a Nike começou a fabricar o Flyknit de uma forma totalmente nova.
Os engenheiros da Nike adaptaram uma máquina usada para fazer agasalhos e ela agora tece a parte superior inteira do tênis num único item aconcavado que depois é preso à língua e à sola.
O mais importante é que todos esses refinamentos não aumentaram o custo. A tecnologia possibilitou à Nike fazer um tênis com apenas alguns componentes em vez de dezenas e com uma redução de até 80% do desperdício.
As consequências são profundas: a razão para se fabricar calçados em países de mão de obra barata parece de repente ter começado a evaporar. A Adidas já fabrica o tênis Primeknit no seu país de origem, a Alemanha.
No ano passado, a consultoria Boston Consulting Group previu que até 30% das exportações americanas produzidas na China poderiam ter a produção transferida para os EUA até 2020.
Nem tão rápido
Mas a pergunta que está no ar é se um impulso na manufatura vai fazer ressurgir o emprego nas fábricas americanas, que chegou a 19,5 milhões de trabalhadores em 1979 e hoje tem cerca de 12 milhões, segundo a Agência de Estatísticas do Trabalho do país.
A oportunidade real está no crescimento de microfábricas altamente especializadas e em legiões de pequenos empreendimentos. Um importante sinal dos novos tempos é que o maior fabricante de impressoras 3-D nos Estados Unidos, a 3D SystemsCorp., introduziu um elegante modelo ano passado nos EUA, por somente US$ 1.299.
Os especialistas vislumbram lojas de bicicletas que "imprimem" quadros personalizados e fabricam bicicletas por encomenda; e lojas ainda mais sofisticadas que fazem toda sorte de produtos de alto nível. Uma empresa chamada Bespoke Products, unidade da 3D Systems, já está fazendo membros humanos artificiais. Outra, a Organovo Holdings Inc., está usando impressão 3-D para criar tecido humano.
Novas maneiras de fazer
A fabricação aditiva possibilita a criação de designs ou estruturas que não são viáveis usando as duas formas tradicionais de fazer as coisas: a usinagem e a fundição de metais. Ambas essas técnicas são grandemente amplificadas pela produção em massa porque, à medida que os volumes crescem, a qualidade geralmente aumenta e os custos caem.
Mas a manufatura aditiva permite a criação de materiais com múltiplas partes e componentes móveis sem montagem. E porque o processo é inteiramente controlado por computadores, a primeira peça fabricada é tão boa quanto a última.
Há uma outra grande mudança em curso que não é tão óbvia. A ascensão da impressora 3-D coincidiu com a digitalização do mundo físico através do uso de escaners 3-D e, cada vez mais, de fotos bidimensionais que podem ser unidas digitalmente para criar reproduções precisas 3-D de tudo que existe. Isso afeta todo mundo que trabalha com manufatura e que participa em processos criativos. É muito mais fácil colaborar num modelo que está armazenado num computador porque um monte de gente pode trabalhar nele ao mesmo tempo.
O caminho à frente
Para se ter uma ideia de como a Nova Revolução pode se desenrolar em grande escala, veja a GE. Suas marcas estão em toda parte. Ela está participando de uma iniciativa do governo dos EUA para impulsionar a fabricação aditiva. Entre os parceiros estão o Instituto Tecnológico de Massachusetts, a unidade de serviços de internet da Amazon.com e a Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa, que está colaborando com a GE numa nova plataforma de trabalho coletivo (chamado de "crowdsourcing") para design e desenvolvimento de produtos.
No ano passado, a GE comprou uma das maiores empresas de manufatura aditiva dos EUA, a Morris Technologies.
A GE projeta que vai gastar US$ 3,5 bilhões em manufatura avançada ligada à aviação nos próximos cinco anos e produzir 100.000 peças por ano para seus motores até 2020 usando técnicas de fabricação aditiva. A GE vai também começar a disponibilizar suas mais de 30.000 patentes para inventores e empreendores que usam o site Quirky — que emprega o trabalho coletivo para avaliar ideias para produtos.
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