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Porque monitorar a usinagem?

Parafraseando Gary King, da Universidade de Harvard, enquanto dados são abundantes e fáceis de coletar, o valor real está no que você faz com eles

Por Adir Zonta, da Sandvik
Traduzido e editado por Vera Natale, editora da revista


 

A área de monitoramento de processo de usinagem tem sido motivo de estudo desde o final dos anos 70, em que dispositivos instalados na máquina-ferramenta de maneira stand-alone, ou seja, que não necessitam de nenhum outro recurso auxiliar integrado, ou conectado, tomavam medidas de segurança, como a detecção de colisão para evitar danos em tempo real, tanto na máquina-ferramenta, quanto no componente em fabricação.

Esses sistemas de monitoramento de processo de usinagem tradicionais permitem a coleta de sinais ou dados, tanto diretamente do controle numérico da máquina, quanto com o auxílio de sensores externos de diversas maneiras. Os sinais são interpretados por meio de algoritmos específicos e imediatamente tomam ações em tempo real que interferem no processo de usinagem, com foco em eficiência, segurança e previsibilidade.

Tais sistemas, porém, têm a desvantagem de serem inflexíveis frente à variedade de processos e também complexos de serem configurados e mantidos de maneira adequada em diferentes máquinas e componentes. Isso os torna inacessíveis para empresas de diferentes segmentos e portes na indústria.

A boa notícia é que com o advento da Internet das coisas veio a conectividade e a chance de agregar esses dados em um serviço de nuvem, em que é possível obter ajustes no processo de maneira mais confiável que o método tradicional. Outro ponto positivo é a facilidade, por parte dos usuários, em configurar e manter o monitoramento operacional. Dessa forma, essa nova tecnologia pode ser acessível não somente para grandes empresas, mas também para as de pequeno e médio porte.

 

Vantagem competitiva

Máquinas Conectadas

Máquinas conectadas na fábrica da Sandvik Coromant em Gimo, Suécia

Quem nunca em nossa indústria passou pela experiência de ter seu processo de usinagem instável em função da variação da dureza da matéria-prima e, consequentemente, eventuais quebras de ferramentas? Ou também uma quebra inesperada do fuso da máquina acarretando em perda de faturamento pelo fato de a máquina estar parada? Essas situações típicas, existentes em nossa indústria, podem ser solucionadas por um sistema de monitoramento mais eficiente.

Um exemplo muito comum de perda de tempo produtivo, que vale detalhar, é quando se define a vida da ferramenta com base em quantas peças a ferramenta deve produzir e também levando em conta as características físicas do material, como a dureza variada de uma mesma matéria-prima. Melhor explicando, o pior caso possível de variação da dureza do material é usado como referência pelo operador para essa definição e isso é configurado na máquina e dificilmente será mudado até que alguém o faça manualmente. O resultado disso é a subutilização dessa ferramenta, com o encurtamento da vida útil da mesma ou até mesmo a redução de peças produzidas por ferramenta, ou seja, justamente o contrário do desejado.

Com a possibilidade de um monitoramento adequado do processo é possível fazer com que o valor de referência estabelecido para a vida da ferramenta, antes fixo e com base no pior cenário, se torne flexível e se adeque de acordo com as condições atuais da matéria-prima em uso, evitando desperdícios e, por conseguinte, conferindo maior estabilidade ao processo, redução de custos relativos à manutenção e correção e melhor uso dos recursos da máquina e da ferramenta.

Uma das principais finalidades é gerar um processo de produção completamente livre de erros e, portanto, mais eficiente, eliminando a necessidade de os usuários definirem os limites, seja das ferramentas de corte, seja dos ciclos de usinagem. Isso agrega mais valor ao processo de monitoramento de usinagem, tornando-o mais competitivo.

 

Monitoramento e sustentabilidade

A população global está em rápido crescimento. Estima-se que em 2040 teremos um acréscimo de 2 bilhões aos atuais 7,2 bilhões de habitantes*, e haverá, portanto, uma grande pressão para melhor utilização dos recursos de nosso planeta, incluindo a maneira que nossa indústria utiliza esses recursos.

Por outro lado, incidentes comuns como colisões, seleção incorreta de programas, ajustes incorretos, entre outros, afetam diretamente o nível de desperdício em nossa indústria.

Ambos os fatores tornam as soluções para o monitoramento da usinagem em tempo real e em nuvem, como as da Sandvik Coromant, de grande auxílio em prol de uma usinagem sustentável, capaz de gerar por tabela, um menor consumo de energia, maior qualidade das peças produzidas, maior controle de manutenção, prazos de fabricação menores, melhor previsão de custo por peça, estoque otimizado de ferramentas, enfim um maior nível de controle operacional.

Em outras palavras, trata-se de uma tecnologia sustentável e não apenas do ponto de vista ambiental, mas também sob a ótica das pessoas e da excelência operacional.

*Fonte: The World Counts

 

Conclusão

No mundo metalmecânico, os dias de baixa segurança do processo, qualidade ruim da peça e ferramentas subutilizadas estão a caminho de serem eliminados. O controle contínuo do processo por meio do monitoramento de usinagem em tempo real traz maior eficiência, sustentabilidade e, portanto, reduz custos.

Os níveis de utilização da máquina podem chegar a 85% devido à eliminação de paradas de máquinas não planejadas. Ao mesmo tempo, a eficiência da remoção de metal pode chegar a 95% em comparação com os 80% normalmente alcançados com a fabricação convencional, sem uso do monitoramento em nuvem que pode “ouvir” o que está acontecendo no ambiente, verificar se tudo está indo como deveria e corrigir quaisquer desvios, com maior flexibilidade.

Ao levar a instabilidade a um mínimo absoluto, o monitoramento do processo de usinagem em tempo real e em nuvem pode ser o catalisador para mudanças significativas na indústria da manufatura.

Saiba mais: Site – Sandvik Coromant

Vídeo link: Youtube – Sandivik Coromant

 

Adir Zonta

Adir Zonta, gerente de Desenvolvimento de Negócios Digitais no Centro de Excelência Digital
da Sandvik Machining Solutions, do Grupo Sandvik

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