Digitalização é central em novas soluções para monitoramento e controle de processos na indústria automotiva

Por: Sandvik Coromant 30/05/2022

Vários dos grandes nomes do setor automotivo estão implementando processos digitalizados para melhorar a produção. Por exemplo, a BMW implantou uma plataforma de Internet das Coisas (IoT) em sua fábrica da Baviera, Alemanha, que apresenta uma grande variedade de ferramentas e acessórios digitais que permitem aos funcionários a possibilidade de combinar para criar suas próprias soluções plug-and-play. Assim, a plataforma reduziu em 80% o tempo necessário para implantar novos aplicativos, e os problemas de qualidade das peças produzidas em 5%. Enquanto isso, a Volkswagen fez uma parceria com um desenvolvedor de aplicativos baseado em realidade aumentada (AR) para rotular peças automotivas, facilitando adequar 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. 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 de acordo com o TPC.

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 milímetro (mm) a mais de 1 mm e essas profundidades de corte flutuantes tornam as ferramentas mais propensas a quebras.


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A garantia da qualidade através do monitoramento eficaz também pode ser difícil na usinagem de peças forjadas e de ferro fundido. Pode ser um enorme desafio detectar quebras de ferramentas em linhas de produção automotivas – condições de corte variáveis, tolerâncias variadas ou peças assimétricas são causas conhecidas de alarmes falsos. 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

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?

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 problemas e interrupções totalmente 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.

*O conteúdo e a opinião expressa neste artigo não representam a opinião do Grupo CIMM e são de responsabilidade do autor.

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Sandvik Coromant