Pioneira aeroespacial próspera constrói negócios no ar e em terra

O espírito empreendedor está vivo e bem em Israel. Um caso em questão é a Kanfit Ltd. (Migdal HaEmek, Israel), perto da cidade de Nazaré. Fundada em 1986 como uma oficina de ferramentas compostas por Shai Fine, um engenheiro aeronáutico com vasta experiência na construção de jatos militares, a Kanfit, hoje, é principalmente uma instalação construída para imprimir, com alguns trabalhos de construção conforme as especificações. Ela fabrica peças compostas e metálicas para o que Shachar Fine, filho de Shai Fine e vice-presidente executivo de desenvolvimento de negócios, marketing e vendas da Kanfit, chama de montagens "fit-and-fly". Seus focos de negócios incluem a indústria aeroespacial, é claro - militar, comercial e aviação geral - mas também dispositivos médicos e aplicações de energia eólica, corrida e defesa terrestre.

Fazendo tudo com os melhores e mais brilhantes

“Somos um balcão único”, diz Fine, “e um subcontratado que não precisa de manutenção”. Com isso ele quer dizer que a empresa tem a capacidade de fazer ferramentas, realizar prototipagem, fazer a primeira inspeção do artigo e, por fim, a produção em série. A tecnologia de produção de peças compostas inclui RTM, infusão, layup manual prepreg, layup úmido e autoclave. Exemplos de peças vão desde a cabina do piloto e estrutura da fuselagem e dispositivos médicos únicos até revistas de chaff e flare (mais sobre isso abaixo) e ferramentas inovadoras para prototipagem.

As certificações incluem AS9100D e Nadcap. Diz Fine, “Kanfit é a única empresa em Israel a possuir a certificação Nadcap para processamento RTM.” Está na localização atual há quatro anos, em um prédio de 3.200m2 que dobrou a área anterior, com operações de peças metálicas no térreo e processamento de compósitos no andar superior. Toda a capacidade do laboratório, que é extensa, é interna, para vantagem de custo e prazo de entrega.

Mas Shachar Fine disse a CW :“Nossa razão de ser é trazer empregos de qualidade para o norte de Israel. ” Entre os 188 funcionários da Kanfit estão israelenses nativos e imigrantes de todo o mundo, incluindo Alemanha, Etiópia, Estados Unidos e ex-satélites da União Soviética:“Kanfit é um microcosmo da nação start-up”, explica Fine. “Acreditamos ter os melhores e mais brilhantes engenheiros aqui em Israel. Isso, combinado com a ousadia de nossa nação, é a chave para o nosso sucesso neste ambiente de negócios competitivo. ”

Kanfit também trabalha com o Technion - escola de engenharia do Instituto de Tecnologia de Israel - fornecendo empregos e estágios para os alunos aprenderem sobre ferramentas, design composto e materiais. Uma área em que a Kanfit apóia a escola é a Fórmula SAE:“Nós os ajudamos a projetar ferramentas e peças, como carenagens ou bancos do motorista, quando estão em nossas instalações. Insistimos que eles façam peças com suas próprias mãos, porque acreditamos que isso permite que os engenheiros projetem uma parte melhor. No CATIA, você pode projetar tudo, mas na produção, você descobre que não pode fazer a peça. ” Kanfit também apóia fortemente os trabalhadores com deficiência, diz Fine, e tem programas ambientais em vigor.

A força de trabalho diversificada da Kanfit faz uma mistura igualmente diversa de compósitos e peças de metal. Para clientes aeroespaciais, isso inclui carenagens de ponta de asa, carenagens de asa a corpo, carenagens de asa a barriga e portas de trem de pouso principais e radomes para jatos executivos, projetos militares e de defesa. Algumas dessas peças têm núcleo de favo de mel, e Fine diz que mais de 10.000 números de peça foram produzidos para esses programas.

Kanfit é um fornecedor de Nível 2 (ou inferior) para o 787 da The Boeing Co. (Chicago, IL, EUA); o Airbus (Toulouse, França) A380; Embraer’s (São Paulo, Brasil) ERJ e E2 ; Bombardier’s (Montreal, Canadá) CSeries , CRJ , Global -series e Challenger ; e Bell Helicopter Textron (Ft. Worth, TX, EUA). Outros clientes incluem Senior Aerospace UK (Rickmansworth, Hertfordshire, UK), Elbit Systems (Haifa, Israel), Zodiac Innovative Power Solutions (Eatontown, NJ, EUA), Plasan (Sasa, Israel), Israel Aerospace Industries (IAI, Lod, Israel ), Rafael (Haifa, Israel), BAE Systems ROKAR (Jerusalém, Israel), BIRD Aerosystems (Herzliya, Israel) e ORBIT Communication Systems (Netanya, Israel). Kanfit também é um fornecedor da Força Aérea de Israel (IAF) e de Israel Ministro da defesa.

Além disso, a Kanfit fornece vários programas de veículos aéreos não tripulados (UAV) grandes, mas proprietários, e, desde 2013, fornece peças para a indústria espacial israelense, incluindo um prato implantável para uma antena de satélite. E montou vários dispositivos médicos para vários clientes.

A Kanfit também está envolvida em uma atividade considerável de pesquisa e desenvolvimento e recebeu, em maio de 2018, uma máquina de colocação automática de fibra (AFP) da Ingersoll Machine Tool (Rockford, IL, EUA) com um cabeçote montado no braço robótico. Fine diz que a máquina foi comprada para prototipagem de peças altamente complexas:"Kanfit será a localização do Centro Nacional de Conhecimento AFP de Israel para processamento automatizado de compósitos." Ele cita, como exemplo, uma estrutura estrutural de uma só peça (mais sobre isso abaixo) consistindo em fibra de carbono seca colocada automaticamente sobre o núcleo de espuma, que é então processada via RTM. As armações são protótipos para estruturas de anteparas de aeronaves comerciais.

Outro projeto de P&D envolve um programa europeu chamado EC Horizon 2020, e dentro dele, um consórcio chamado Hyperdiamond, que está desenvolvendo um novo método de detecção de câncer, usando nano-diamantes. A tecnologia emprega ímãs muito poderosos e os ímãs devem ser mantidos, ou restringidos, dentro de gabaritos de compósitos fortes, porém leves:“Os compósitos foram o facilitador para este projeto”, diz Fine.

Um domínio adicional em que Kanfit entrou é a impressão 3D, mas, no momento, todo esse trabalho é feito usando pós de metal, principalmente titânio. A empresa emprega uma máquina EOS (Krailling, Alemanha), mas Fine diz que Kanfit está trabalhando na integração de metais com materiais compostos no futuro.

Crescimento orgânico, ferramentas digitais

CW’s o tour começa no escritório de controle de qualidade da Kanfit, onde uma máquina Instron (Norwood, MA, EUA) é usada para teste de cupom. Fine aponta uma pequena máquina CNC onde os cupons de teste são cortados:“Nós fazemos cupons de teste com cada peça ensacada a vácuo para testes destrutivos”. Fine observa que a Kanfit usa um aplicativo de inteligência artificial chamado OKAPI (desenvolvido em Israel) para monitorar os principais indicadores de desempenho (KPI), para ajudar a otimizar o fluxo de trabalho e torná-lo mais eficiente. Ao longo de um corredor, gráficos são postados onde os dados de KPI dos funcionários são exibidos, o que estimula uma competição amigável.

Fine também fornece CW uma olhada rápida em uma sala cheia de milhares de diferentes tipos e tamanhos de fechos. O “cara do fixador” é responsável por preparar os kits de fixadores de montagem just in time (JIT) para as peças conforme elas saem da produção. Ao longo do mesmo corredor, vemos duas salas limpas de compósitos, uma para peças reforçadas com fibra de carbono e outra para peças reforçadas com fibra de vidro. Os códigos de barras são verificados ao longo de toda a rota de produção para documentar o progresso de cada peça.

Uma nova máquina CNC, recentemente adquirida para peças compostas, é usada, por exemplo, para aparar os "depósitos" chaff-and-flare, ou recipientes retangulares de peças com múltiplas cavidades que são componentes-chave do C-MUSIC sistema de proteção de jato comercial. (Veja CW Visita à planta da Elbit para uma descrição completa do sistema.) Protege a aeronave contra mísseis disparados de ombro; chaff é uma coleção de pequenos pedaços de filme plástico revestido de alumínio que confunde o radar ao refletir sinais de rádio; flares são basicamente pequenos fogos de artifício que geram assinaturas infravermelhas que confundem o dispositivo de homing infravermelho). De acordo com o feedback recebido do IAF, o chaff e os flares da Kanfit superaram os fabricados por outras empresas. Kanfit supostamente fabricou mais de 8.000 pentes de chaff-and-flare para uso pelas forças aéreas em todo o mundo, sem um único desdobramento relatado falha causada por defeito de fabricação.

A máquina de corte CNC ajudou a atingir esse objetivo, diz Fine:“Entendemos que, para cumprir nosso objetivo de nos tornarmos o 'fornecedor preferido' do mercado aeroespacial internacional, precisamos ter uma vantagem sobre nossos concorrentes e fornecer valor agregado para nossos clientes. Continuaremos a fornecer novos processos de tecnologia que são necessários para um volume significativo de produção. ”

Fine então faz uma pausa antes de uma exibição no segundo andar de peças compostas, principalmente para projetos médicos, incluindo peças compostas de exoesqueleto e sondas retais para câncer de próstata (as composições permitem uma parte mais fina). Também está em exibição uma asa para uma bomba planadora. Fine diz que a asa é feita com mais de 100 camadas de fibra de carbono, o que, embora aparentemente excessivo, é necessário para atender aos requisitos de rigidez:“Nós fabricamos a asa usando RTM e alcançamos 60% do volume de fibra”.

Outra peça em exposição foi produzida para uso em cirurgias cardíacas e consiste em um formato de rosca de vidro / epóxi RTM'd preenchido com bobinas de cobre alinhadas no mesmo plano. O dispositivo teve que ser produzido com tolerâncias extremamente restritas (± 0,01 mm). Diz Fine, “Podemos alcançar uma precisão dimensional em nossos processos RTM de ± 5 mícrons. Achamos que é uma tecnologia subutilizada na indústria de compósitos aeroespaciais. ”

Kanfit favorece RTM porque o uso de têxteis secos e resinas injetadas em vez de pré-impregnados reduz os custos de material de Kanfit e o processo produz peças curadas com conteúdo vazio aceitável muito mais rápido. Fine acrescenta:“As peças autoclavadas são superdimensionadas, em minha opinião - por exemplo, carenagens que exigem muito pouca carga. Mudamos as peças da autoclave para o RTM, que vemos basicamente como uma "autoclave para os pobres". Oferece muita flexibilidade, porque o tempo de ciclo depende do cliente e da taxa de produção necessária. Você pode usar calor e tempo de ciclo rápido ou cura à temperatura ambiente, o que for necessário para fazer o caso de negócios. ”

Gerenciamento de carga de trabalho baseado em IA

Fine aponta outra economia de tempo. O chão de fábrica pode lidar com cerca de 4.000 ordens de serviço a qualquer momento. Para ajudar a gerenciar essa carga de trabalho, cada ordem de serviço ou viajante , anexou a ele um sensor Bluetooth que se conecta a um sistema de software de inteligência artificial desenvolvido pela Trekeye (Tel Aviv, Israel). Um sistema de detecção rastreia todos os sensores, e os sensores emitem alertas se o viajante estiver no lugar errado ou extraviado. “Não podíamos usar etiquetas RFID”, diz Fine, “porque há muito metal no prédio. Este sistema realmente simplificou todo o nosso processo de produção. ”

A seguir, CW visita o laboratório de teste físico de peças acabadas. Os técnicos do laboratório destacam que todas as peças compostas autoclavadas passam por inspeção e testes não destrutivos. O fino segue, pela área de metrologia, até a área de inspeção final, onde as peças são submetidas a ensaio ultrassônico; duas máquinas de varredura A Olympus (Waltham, MA, EUA) são usadas para testes não destrutivos (NDT), juntamente com um FaroArm da Faro Technologies (Lake Mary, FL, EUA) e um scanner a laser da Creaform Inc. (Levis, QC, Canadá). Fine aponta que os recursos de laboratório da Kanfit incluem testes de propriedades físicas (fração de volume de fibra, conteúdo de vazio, conteúdo de resina, densidade), testes de propriedades mecânicas (resistência ao cisalhamento de feixe curto, casca de tambor escalável, resistência à compressão, resistência à tração) e testes adicionais, incluindo plano, sobreposição e flexão de 4 pontos.

A seguir no tour está a área de usinagem, onde vários centros de usinagem VF 4SS da Haas (Oxnard, CA, EUA) estão instalados. Outra fresadora CNC de alta velocidade, que corta uma variedade de materiais em forma de folha, estava em operação, cortando a espuma ROHACELL fornecida pela Evonik (Marl, Alemanha). Quarenta números de peça podem ser aninhados durante um ciclo de corte, destaca Fine. Uma área de lixamento e cabine de pintura também estão localizadas aqui, juntamente com uma área de processamento químico para tratamento de alodino de alumínio (inibidor de corrosão). Toda a água usada nas etapas de usinagem é coletada e reciclada.

Em seguida, o passeio segue para o prédio da autoclave mais recente, uma estrutura anexa de 850m2 que, Fine aponta, é um edifício totalmente “verde”. Ou seja, utiliza sistemas passivos para aquecimento e resfriamento, sem a necessidade de ar condicionado. Construído há 3 anos, ele abriga a autoclave ASC Process Systems de 5,5 por 2,1 m (Valencia, CA, EUA) ilustrada na pág. 28. Uma parede inteira de fotos no prédio documenta o processo demorado e demorado necessário para fazer a autoclave entrar no país e colocá-la no prédio:“Quando a greve trabalhista do Porto de LA começou em 2014,” Fine relembra, “a autoclave estava parada no cais aguardando carregamento e embarque para Israel. Conseguimos descobrir como transportar a autoclave de caminhão até o porto de Houston [TX, EUA] e colocá-la a bordo de um segundo navio de carga ”. Fine diz que a empresa está pronta para comprar uma segunda autoclave em breve, porque a primeira já está operando quase com capacidade total.

Aqui, em outra sala limpa, classificada como ISO Classe 7, com pressão positiva, um cortador de mesa automatizado da Eastman Machine Co. (Buffalo, NY, EUA) corta lonas e kits de material armazenado no freezer próximo. Kanfit usa o software de agrupamento Plataine (Waltham, MA, EUA e Tel Aviv, Israel) para o corte. Os projetores a laser Aligned Vision (Chelmsford, MA, US) montados no teto auxiliam nas tarefas de montagem e montagem. Perto dali, uma nova máquina CNC de 5 eixos da Belotti SpA (Suiso, Itália) é usada para tarefas de corte, furação e usinagem, tanto para ferramentas quanto para peças compostas. O envelope de trabalho x / y / z é de 5 por 2 por 1,6 m. A área de preparação da ferramenta é adjacente à autoclave ASC.

Expansão contínua

O passeio retorna ao saguão do prédio, onde centenas de peças estão em exibição. “As estruturas híbridas são o futuro dos compostos”, afirma Fine, observando que os compostos combinados com metais, por exemplo, na complexa estrutura da cabine de vôo do jato executivo da empresa, permitem grandes e complexas montagens drop-in. O negócio da Kanfit, acrescenta, é de 40% de compostos e 60% de metais, com o lado dos compostos aumentando mais rápido do que os metais a uma taxa de 10% CAGR. As áreas de crescimento da Kanfit são aeroespacial, de defesa e médica, especialmente estruturas de aplicação eletromagnética (radomes e peças médicas).

Notável entre as outras partes em exibição é um tubo de tomografia computadorizada de carbono composto de design patenteado, que Fine diz conter “muitos segredos comerciais”. Um radome de fibra de quartzo / epóxi, feito com colmeia de núcleo de boi, foi desenvolvido para um cliente militar proprietário. Também em exibição:uma antena composta VOR (sinais de rádio na faixa de 108-117,95 MHz) para um cliente comercial; Fine diz que as partes metálicas da antena podem ser facilmente embutidas no laminado composto. “Pudemos oferecer ao cliente melhor desempenho da antena a um custo 40% menor do que o projeto original centrado em metal, com o mesmo peso”, acrescenta. Esta antena estava em exibição na recente conferência AeroDef da Society of Manufacturing Engineers (SME) em Long Beach, CA, EUA.

Conclui bem, “Estamos crescendo ... e estamos buscando ativamente novas tecnologias. Por exemplo, com o novo AFP robótico Ingersoll, podemos mudar o cabeçote e colocar o material termoplástico e voltar para termofixo. Pretendemos continuar expandindo e construiremos outro prédio nos próximos três anos. ”