Fabricação sem iluminação:5 elementos essenciais que você precisa para automatizar sua fábrica

A fabricação “sem luz” usa a tecnologia da indústria 4.0 para automatizar suas operações para que funcionem sem mão de obra humana. Ele permite que as empresas mantenham as máquinas funcionando após o expediente e apesar da escassez de talentos. Aqui estão cinco fatores que ajudarão a fazer com que a fabricação sem luzes funcione para você.

Nos últimos meses, as empresas de manufatura enfrentaram interrupções na cadeia de suprimentos, fechamento de instalações e disponibilidade limitada de funcionários devido à pandemia do COVID-19.

Como resultado, soluções de automação, como robótica e controles de software, tornaram-se mais atraentes. A promessa de fabricação sem luzes também cresceu e pode ser um fator significativo para ajudar as empresas a operar em plena capacidade.

Fábricas automatizadas que usam fabricação sem luzes são totalmente automatizadas e não requerem intervenção de humanos. Isso significa que, em vez de deixar máquinas e ferramentas ociosas, a gerência de uma loja pode executá-las durante a noite e fins de semana, quando os funcionários estão em casa ou quando os trabalhadores não estão disponíveis.

Há ressalvas. Tem que haver trabalho suficiente para as máquinas e equipamentos para justificar o investimento. Nem todas as peças que estão sendo feitas são adequadas para usinagem não supervisionada, embora a maioria esteja com a abordagem e execução corretas.

No entanto, mesmo com essas restrições, quanto mais você souber sobre como automatizar fábricas, maior será a produção potencial para ajudar no resultado final. Aqui estão cinco elementos essenciais necessários para tornar a fabricação sem luzes uma realidade.

1. A mistura certa da parte

Você pode pensar que a fabricação sem luz só é possível para oficinas que produzem peças relativamente simples e com tolerâncias frouxas aos milhares, preferencialmente de alumínio ou outro material de usinagem livre.

Não tão. Muitas lojas apagaram as luzes em componentes de titânio e Inconel de baixa tolerância e alta complexidade, mesmo em quantidades únicas.

A receita para o sucesso nesses ambientes não se baseia tanto no metal que você está cortando ou nas tolerâncias que você está mantendo. É mais sobre os passos que você dá para conquistar as variáveis ​​de usinagem.

Se o processo for estável e previsível, a maioria das peças são candidatas a algum nível de automação se o seguinte estiver intacto:

• Mecânica de controle de chip
• Gerenciamento da vida útil da ferramenta
• Metrologia em processo

Uma família de peças ou uma peça repetida com frequência é um excelente ponto de partida para qualquer iniciativa de apagar as luzes.


Assista a um Guia Definitivo para Fabricação sem Luz:


2. Os recursos e ferramentas certos da máquina

Qualquer máquina-ferramenta CNC pode ser automatizada, embora seja decididamente mais fácil com certos tipos de equipamentos.

Por exemplo, os tornos vêm de fábrica com fixação hidráulica, um pré-requisito para qualquer automação. Muitos também são equipados com transportadores de cavacos e sistemas de refrigeração de alta pressão que ajudam a garantir que cavacos irregulares não causem problemas durante a noite.

Aparafuse um alimentador de barras estilo magazine e um sistema de sondagem em processo para ficar de olho nas coisas, e as chances são boas de que você possa manter a máquina funcionando sem supervisão por um turno extra ou dois.

Usar um centro de usinagem vertical requer mais esforço. Você precisará:

• Um robô para carregar e descarregar peças
• Um transportador para mover a matéria-prima e as peças usinadas
• Um sistema automatizado de torno ou palete
• Uma maneira eficaz de tirar fichas da área de trabalho

Os centros de usinagem horizontais são os mais amigáveis ​​à automação de todos. Um HMC elimina muitas deficiências do VMC, especialmente quando equipado com um pool de paletes ou sistema de paletes lineares.

Seja qual for o tipo ou marca da máquina, no entanto, ela deve ter a potência do fuso necessária para remover o metal de forma eficaz, ser precisa o suficiente para atender às tolerâncias das peças sem babá e ser extremamente confiável.

Máquinas mais novas também são equipadas com capacidade de rede baseada em Ethernet. Eles também costumam vir com sensores avançados que facilitam o monitoramento das condições de usinagem e a análise de eventos que podem ter ocorrido durante a noite.

3. Ferramentas e Workholding amigáveis ​​para automação

Uma máquina deve ter muitas estações de ferramentas extras e algum tipo de função de gerenciamento de vida útil da ferramenta para maximizar seus recursos de desligamento.

Isso torna mais fácil para os programadores de máquinas CNC chamar as ferramentas de corte de substituição em intervalos predeterminados ou quando o sistema de apalpação indica que uma ferramenta está desgastada. Isso é menos preocupante ao cortar materiais como aço macio ou alumínio, mas torna-se cada vez mais importante com aço inoxidável e superligas.



Isso apresenta outro forte argumento para um HMC:a maioria dos fabricantes de máquinas oferece opções para grandes magazines de ferramentas e sistemas centralizados de armazenamento de ferramentas. Um torno multitarefa com recursos de troca de ferramentas é uma escolha muito melhor para trabalhos sem luz do que um torno de torre básico.

Qual é o ferramental certo? É um tanto irrelevante do ponto de vista da automação, embora investir em sistemas de contato duplo Capto, HSK, KM ou equivalentes de porta-ferramentas seja sempre uma boa ideia para oficinas que valorizam o tempo de atividade e a eficiência da máquina.

Outros tipos de ferramentas importantes para a fabricação sem luz incluem:fixação estilo ponto zero de troca rápida, mandíbulas e acessórios de troca rápida e morsas hidráulicas ou pneumáticas. Todas essas áreas de ferramentas aumentarão a flexibilidade do chão de fábrica e reduzirão o tempo de inatividade da máquina.

4. Monitoramento remoto, software e maquinistas de plantão

O apalpador montado no fuso ou na torre é fundamental para detecção de ferramenta quebrada, validação do posicionamento da peça e medição durante o processo. Esses sistemas agora são padrão em muitas máquinas-ferramentas.

Longe vão os dias de programas macro complexos. Os sistemas e softwares de monitoramento de hoje são muito mais fáceis de usar do que eram antes.

A sondagem é um componente necessário de qualquer estratégia de usinagem sem iluminação, mas as oficinas também devem ter algum nível de recursos de monitoramento remoto. Isso pode ser algo tão simples quanto uma notificação do CNC para o celular do maquinista de plantão durante a semana sobre uma máquina que está caindo.

Você também pode montar câmeras dentro de cada máquina e monitorá-la através da rede privada virtual da empresa.

Vale a pena notar que uma abordagem sem luzes ainda requer alguma intervenção humana, como quando uma máquina para inesperadamente ou uma ferramenta falha. A última coisa que qualquer oficina deseja é uma paralisação completa do trabalho que afete a produção diurna. O objetivo é evitar o tempo de inatividade, afinal.

5. Um investimento de tempo e capital

A fabricação sem luz requer um esforço no desenvolvimento e validação do processo, configuração e gerenciamento das rotinas de apalpação, gerenciamento da vida útil da ferramenta, robôs e garras e sistemas de monitoramento remoto.

Além de tudo isso, as próprias máquinas-ferramentas devem ser mantidas em excelente estado de funcionamento. Dê atenção especial à manutenção de rotina de máquinas e ferramentas, gerenciamento de refrigeração e organização do chão de fábrica para que as surpresas noturnas sejam reduzidas ao mínimo.

Apagar as luzes é uma jornada abrangente. Maximiza as horas de usinagem disponíveis e o potencial de uma oficina.

Você está trabalhando com fabricação sem luzes? Quais desafios você enfrentou? Compartilhe seus pensamentos nos comentários abaixo.