(17/07/2022) – Vários dos grandes nomes do setor automotivo estão implementando processos digitalizados para melhorar a produção. É o caso, por exemplo, da BMW que implantou uma plataforma de Internet das Coisas (IoT) em sua fábrica da Baviera, Alemanha, que reúne grande variedade de ferramentas e acessórios digitais que seus funcionários podem combinar para criar suas próprias soluções plug-and-play. Assim, a plataforma reduziu o tempo necessário para implantar novos aplicativos em 80% e os problemas de qualidade das peças produzidas em 5%.
Já a Volkswagen fez uma parceria com um desenvolvedor de aplicativos baseado em realidade aumentada (AR) para rotular peças automotivas, facilitando a adequação de cada peça com a melhor ferramenta necessária para usiná-la. Esse processo aumentou significativamente a eficiência dos técnicos de manutenção da Volkswagen.
As máquinas e tornos CNC atuais estão mais conectados do que nunca. Os processos de usinagem geram características físicas que produzem dados mensuráveis e os sensores e a IoT podem ser usados para monitorar o tempo de atividade, de inatividade e a disponibilidade das máquinas, comenta Jens Nannen, gerente de tecnologia de usinagem digital para a Europa da Sandvik Coromant, para quem os sistemas de monitoramento e controle são fundamentais para a qualidade e a sobrevivência dos fabricantes automotivos.
“Essas tecnologias também conseguem detalhar problemas específicos, como quebras de ferramentas e máquinas, que são as causas mais comuns de tempo de inatividade na manufatura. Estima-se que um minuto de inatividade pode ser extremamente oneroso e custar milhares de dólares por hora aos fabricantes do setor automotivo”, diz.
Esses prejuízos não podem ser tolerados na usinagem de peças automotivas. Os eixos de acionamento e as engrenagens são feitos geralmente em aço forjado, o que é ideal para a produção de peças maiores e mais resistentes, mas esse processo também dificulta a usinagem. Os materiais forjados têm profundidades inconsistentes que requerem diferentes tolerâncias de usinagem. Elas variam de 0,5 mm a mais de 1 mm e essas profundidades de corte flutuantes tornam as ferramentas mais propensas a quebras.
Jens lembra que a garantia da qualidade através do monitoramento eficaz também pode ser difícil na usinagem de peças forjadas e de ferro fundido. Detectar quebras de ferramentas em linhas de produção automotivas – condições de corte variáveis, tolerâncias variadas ou peças assimétricas são causas conhecidas de alarmes falsos – pode ser um grande desafio. De fato, sem a usinagem adequada na fábrica, desvios indesejados podem causar danos às ferramentas de corte, máquinas-ferramentas ou à peça de trabalho propriamente dita.
Então qual é a melhor solução? Uma resposta está em sistemas de monitoramento mais sofisticados, que proporcionam melhor controle e em sistemas IoT que auxiliam o trabalho vital de operadores manuais na linha de produção.
Decisões digitais
Segundo o gerente, as soluções que monitoram os processos de usinagem em tempo real dão aos fabricantes mais oportunidades de reagir a problemas durante a usinagem. A tecnologia de controle de processo emprega sensores que usam algoritmos exclusivos para detectar e calcular quebras de ferramentas em tempo real e, se houver algum problema, o sistema interromperá imediatamente o avanço e retrairá a ferramenta. Isso ajuda os fabricantes a solucionar problemas antes que surjam tempos de inatividade.
A detecção de colisão e sobrecarga também é obtida pelo monitoramento da força de usinagem e da vibração. O sistema monitora a força de usinagem e as vibrações durante os ciclos de produção e interrompe o avanço caso detecte uma possível sobrecarga. Esse sistema permite que as colisões sejam solucionadas mais rapidamente, tornando menos prováveis as situações catastróficas.
“Agora, vamos levar o conceito de manutenção preditiva um passo adiante. E se fosse possível garantir que a trajetória da ferramenta estivesse correta antes do início da usinagem, melhorando o resultado final e minimizando quebras imprevistas?”, observa Jens.
Para isso, o software CoroPlus Tool Path cria percursos específicos de ferramenta para métodos de usinagem como PrimeTurning para aumentar a produtividade, a vida útil da ferramenta e a segurança do processo. O software fornece códigos e técnicas de programação para configurar parâmetros e variáveis adequados para uma aplicação específica – como em uma linha de produção automotiva – para garantir produção máxima. O software é baseado na nuvem e pode ser acessado através de um navegador, aberto para colaboração e compartilhamento dentro de uma empresa. O código NC gerado pelo software pode ser facilmente editado e exportado para uso na máquina — tornando os dados facilmente acessíveis para os trabalhadores e ajudando a acelerar as operações e os processos de planejamento.
Não é possível evitar totalmente problemas e interrupções nas linhas de produção do setor automotivo. Entretanto, a digitalização será crucial para minimizar os efeitos das paradas de produção e, ao mesmo tempo, superar os desafios de produtividade, custo e tempo de inatividade enfrentados pelos fabricantes. “Felizmente, com base nas constatações da IBM de que 50% dos executivos do setor automotivo dizem que suas organizações precisam se reinventar digitalmente, parece inevitável que os benefícios da transformação digital se espalhem por todo o setor. Soluções para monitoramento e controle de processos, como o CoroPlus Tool Path, estarão na dianteira do setor automotivo em termos de digitalização”, conclui o gerente de tecnologia de usinagem digital da Sandvik Coromant.
