Como a usinagem mudará na indústria 4.0

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A Indústria 4.0 está acontecendo. Não há dúvida sobre isso agora. Grandes empresas e até países inteiros já estão investindo nessa iniciativa e os resultados parecem promissores. A Indústria 4.0 é um novo conceito de fabricação que emprega todas as tecnologias de TI para fornecer uma maneira automatizada de produção mais eficiente. Esse conceito influenciará muitos tipos modernos de processos e equipamentos de fabricação. Um dos ramos mais avançados da fabricação é a tecnologia de usinagem CNC. Vamos ver como os métodos modernos de usinagem e máquinas-ferramentas serão influenciados pela mudança iminente no paradigma de fabricação.
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Tomada de decisão com Big Data

Um dos grandes pontos para a próxima indústria é o chamado Big Data. O tamanho do banco de dados e a capacidade do computador de armazenar e processar informações cresceram tanto que agora é possível manter todas as informações sobre os trabalhos atuais e anteriores de uma determinada usinagem CNC em um único local. Não só isso, mas os computadores e as redes de neurônios poderão analisar os dados de usinagem armazenados para melhorar os parâmetros de corte, fixação, escolha da ferramenta de corte, etc. Com isso, eles podem aconselhar o maquinista e tornar seu trabalho mais fácil e eficiente .

Manutenção Preventiva

Ferramentas de usinagem, como centros de fresagem de 5 eixos, tornos, máquinas-ferramentas de retificação, etc., serão montadas com uma infinidade de sensores e os sistemas de monitoramento de big data garantirão que essas informações sejam coletadas on-line enquanto as ferramentas do maquinista estão trabalhando. Isso tem muitas vantagens. Primeiro, os sensores podem estimar a tolerância e quando a ferramenta fica muito desgastada, eles podem compensar isso alterando as coordenadas da ponta ou o diâmetro da fresa.

Mas vai além. Digamos, uma das bombas pneumáticas foi fornecida com um pequeno defeito. A bomba estava funcionando como prescrito, mas com o passar do tempo, ela se desgastava mais rapidamente. Os sensores podem estimar a pressão que esta bomba fornece e ver o que está saindo da rede normal antes que se torne completamente inutilizável. Assim, o maquinista pode encomendar um substituto com antecedência e substituí-lo com apenas um curto tempo de inatividade da máquina-ferramenta em vez de ter mau funcionamento e possivelmente sofrer mais danos.

Coleta de dados para melhorar o planejamento de processos

Não é uma informação amplamente conhecida, mas as máquinas-ferramentas realmente cortam as ligas metálicas apenas 25-40% de seu tempo de atividade. 60-75% do tempo eles passam esperando que as peças usinadas cheguem da operação anterior. A tecnologia de máquinas-ferramenta da Indústria 4.0 implica que todos os equipamentos serão unidos por um único sistema de gerenciamento digital e funcionarão como uma célula inteira. Se o sistema de gerenciamento conhece as operações necessárias para fabricar a peça e, na verdade, todas as peças na oficina, ele pode calcular diferentes rotas em branco com uma velocidade incrível. Ele pode ajustar as rotas uma vez que uma nova peça é adicionada e basicamente criar um sistema automatizado de fabricação inteligente. A porcentagem de corte real e, portanto, a eficiência aumentará consideravelmente.

Controle de qualidade automatizado e virtual

O controle de qualidade sempre foi uma questão complicada, você tinha que manter seu próprio laboratório com ferramentas de medição de alta precisão ou terceirizar essas operações, e isso requer tempo e recursos adicionais. Quando chegar a nova revolução técnica que traz a Indústria 4.0, as máquinas-ferramentas serão montadas com muitos sensores e será possível estimar a tolerância da peça, seu acabamento superficial, dureza e outras características avaliando os dados que os sensores fornecem enquanto as máquinas-ferramentas corte o branco. Isso também diminuirá o tempo geral de controle porque a peça será avaliada sem a necessidade de pausar o processo de fabricação.

Fornecimento automatizado para oficina mecânica

O gerenciamento automatizado completo da oficina de usinagem tem muitas vantagens. Algumas etapas já foram feitas para o gerenciamento completo de recursos com os sistemas de recursos corporativos como parte do gerenciamento do ciclo de vida do produto, mas ainda há algumas melhorias a serem feitas. Um tempo de inatividade considerável na produção ocorre quando os materiais e outros suprimentos foram solicitados para um projeto e você está aguardando o envio. Esse tempo de inatividade pode ser evitado se você souber que tipo de materiais possui e quais deles serão necessários para o próximo projeto. As redes de neurônios que irão gerenciar as fábricas podem fazer as duas coisas. Eles podem monitorar os estoques de suprimentos e podem prever quais materiais e ferramentas serão necessários para fabricar uma peça assim que seu modelo ou projeto chegar à oficina de usinagem. Eles podem até formar a lista de materiais e fazer um pedido automatizado às empresas fornecedoras. Dessa forma, toda a oficina mecânica não ficará de prontidão devido à escassez de suprimentos. Eles chegarão bem na hora que o sistema de fabricação estiver configurado para usinar a nova peça.

Usinagem em nuvem

Os sistemas de manufatura assistida por computador (CAM) e as tecnologias de nuvem como partes da internet das coisas possibilitarão que engenheiros e maquinistas acessem remotamente diferentes tipos de máquinas-ferramenta e as configurem para operações à distância. Novos serviços de usinagem online surgirão quando o cliente só tiver que fazer o upload de um modelo CAD de sua peça e, em seguida, ele só terá que esperar que ele seja entregue em sua porta. Chega de discutir coisas com engenheiros e passar longas horas esperando a aprovação dos rascunhos. A fabricação se tornará a mesma das compras on-line, apenas cada produto é personalizado.

Novos sistemas de fabricação automatizados

Quando a indústria 4.0 chegar, a automação de máquinas e a integração de sistemas atingirão níveis tais que o layout da oficina mecânica precisará ser modificadoh. Os equipamentos de fabricação robótica serão integrados ao processo de usinagem para carregar/descarregar, prender e soltar os blanks, verificar a qualidade da peça, trocar as ferramentas de corte e assim por diante. Uma máquina-ferramenta (ou algumas delas) vinculada a um sistema de gerenciamento virtual com o equipamento robótico pode formar uma chamada célula de fabricação que pode funcionar sem o maquinista, basta fornecer metais e compósitos para usinagem.