EMO 2019: 5 Principais Conclusões sobre Automação e Manufatura Autônoma

A bienal EMO, maior feira de máquinas-ferramenta do mundo, ocorreu na semana passada em Hannover, Alemanha. Um executivo do setor resumiu bem: "Parece uma feira de robôs com máquinas-ferramenta". Exagero à parte, capturou o mais marcante: robôs estavam por toda parte. Parece que robôs deixaram de ser apenas aceitos para se tornarem obrigatórios. Expositores transmitiram a mesma percepção: fabricantes pedem automação.

EMO é grande demais para cobrir totalmente. Com mais de 2.200 expositores de 48 países em quase 2 milhões de m², vê-se apenas uma fatia. Estive lá quase a semana toda, também na edição anterior. Comparar as duas edições mostra como a tecnologia e seus usuários evoluíram. Aqui estão minhas impressões da EMO 2019:

1. Robôs em Evidência

Fornecedores de máquinas-ferramenta apoiam fabricantes que precisam de automação servindo como fonte única para máquina e manuseio de peças. Isso se aplica até à automação de baixo custo. A EMO foi a primeira feira onde a Hurco, construtora de máquinas, exibiu com a ProCobots, fornecedora de automação robótica que adquiriu recentemente.

Grandes construtores com grandes estandes sacrificaram número de modelos para mostrar maior variedade de sistemas automatizados para operação contínua, produção com pouca equipe. Queriam demonstrar capacidade de produção em sistemas desatendidos ("lights-out") e afirmar que dão suporte à automação da mesma forma que às máquinas.

Importante: tecnologia de automação avançou não só em aplicações sofisticadas, mas também em soluções de baixo custo. Robôs colaborativos (cobots) eram comuns, não só em máquinas, mas em ferramentas e sistemas de medição, automatizando tarefas de baixo valor ou infrequentes que antes não justificavam robôs.

Robôs de baixo custo abrem porta para automatizar tarefas simples e infrequentes. A Rego-Fix lançou nova versão do sistema de porta-ferramentas por prensagem PowRgrip projetado para permitir robô montar/desmontar conjuntos porta-ferramenta/ferramenta.

2. Avanços da Indústria 4.0

Superficialmente, Indústria 4.0 parecia em recuo na EMO 2019 vs edição anterior. Menos anúncios, menos sinalização, menos empresas usando o termo como diferencial. O termo perdeu força como buzzword. Mas a ideia de coletar dados relevantes e usá-los via sistemas conectados continua avançando.

Difícil generalizar: sensores, conexão, compartilhamento e análise de dados tornam dispositivos e sistemas mais responsivos ou fáceis de usar. Um exemplo: a Renishaw demonstrou seu sistema Renishaw Central, que agrega leituras de instrumentos de medição pela fábrica em visão em tempo real, comparando com tendências de efeitos ambientais, notadamente temperatura. A agregação revela algo interessante: esta empresa de metrologia não só fabrica instrumentos, mas (talvez mais importante) fornece dados acionáveis. O sistema Central é o próximo nível: ferramentas para interpretar dados e identificar ações corretas.

A VDW lançou Umati, padrão para compartilhamento de dados de máquinas-ferramenta. Máquinas pela feira eram monitoradas via sistema baseado em Umati. Dado que já existe padrão (MTConnect), qual o impacto deste?

O desenvolvimento mais notável em conectividade foi a estreia funcional do Umati, padrão da VDW (Associação Alemã de Construtores de Máquinas-Ferramenta) com fabricantes de máquinas e CNCs. Máquinas eram monitoradas em tempo real via sistema remoto baseado em Umati. Impacto incerto, pois MTConnect já existe com objetivo similar. A MMS cobriu MTConnect por anos e defende seu valor, então pode haver viés. Mas outro padrão parece contradição: múltiplos padrões = nenhum padrão real, apenas frameworks concorrentes que fabricantes devem escolher ou suportar em paralelo. O que Umati oferece e como difere do padrão estabelecido permanece a ver.

3. Manufatura Aditiva para Ferramentas de Corte

Este corpo de fresa da LMT feito por manufatura aditiva possui canais internos curvos e ramificados para levar refrigerante exatamente onde necessário. Em testes, refrigeração mais eficaz aumentou vida da ferramenta em 50% na fresagem de titânio.

Em certo sentido, manufatura aditiva (AM) não é parte majoritária da EMO. Alguns construtores mostram ofertas AM, e poucos expositores em área dedicada. Mas em outro sentido, AM é parte majoritária: impacto significativo em elemento vital da metalurgia convencional: ferramentas de corte.

Sem procurar, descobri exemplos de fornecedores de ferramentas mostrando novos componentes – antes impossíveis – feitos por AM. Em alguns casos, AM proporciona corpo de ferramenta com relação resistência-peso superior, capaz de mover-se rápido ou girar em alta rotação sem vibração. Na maioria, AM permite canais curvos de refrigeração interna que melhoram vida da ferramenta entregando refrigerante precisamente onde é mais eficaz.

Nem todos grandes fornecedores de tecnologia AM expõem na EMO, mas a SLM Solutions expôs. A pinça de freio Bugatti vista aqui foi feita aditivamente, mas seu acabamento apresentou desafios de usinagem.

E assim como AM melhora ferramentas, ferramentas são vitais para a promessa da AM. A SLM Solutions mostrou pinça de freio feita aditivamente com desafios de usinagem resolvidos por dois especialistas em ferramentas, Benz e Haimer, conforme vídeo.

4. A Indústria Automotiva Muda

Peças automotivas antigas e novas. Na exposição da Renishaw, a peça sondada é carcaça de automóvel híbrido. A empresa mostrou software Renishaw Central para unificar dados de medição em visão abrangente que torna causas subjacentes e ações apropriadas mais claras.

Não só tecnologia de manufatura mudava, mas a indústria automotiva. A transição para veículos híbridos e elétricos como fatia crescente da produção afeta fornecedores de tecnologia de usinagem, pois peças usinadas em VE são diferentes das de carro tradicional. Ponto preocupante para construtores de máquinas: peças usinadas em VE são em menor número.

Esta foto ilustra duas impressões: manufatura aditiva criou esta ferramenta para usinagem rápida e precisa do diâmetro interno de carcaça de motor de VE. A Makino desenvolveu a ferramenta e a mostrava em seu centro de usinagem a51nx.

Assim, expositores ligados ao setor automotivo enfatizavam ofertas para outros setores, como aeroespacial. Outros focavam na capacidade de produzir eficientemente peças de carros elétricos, como carcaças de motor.

5. O Autônomo Vem Aí

Esta última impressão é previsão: oficinas do futuro não usarão apenas automação estacionária – robôs fixos ou em trilhos – mas também automação autônoma, dispositivos que encontram caminho livre e seguro pela fábrica. Havia muitos exemplares de cobots móveis autônomos operando pela EMO, demonstrando meio eficiente e flexível de transportar ferramentas e peças entre estações/máquinas sem humanos. Eram poucos, curiosidades mais que ofertas mainstream, mas suficientes para validar a promessa.

A oficina automatizada do futuro? A Doosan demonstrava automação autônoma. O robô independente transporta peças pelas estações de uma célula que inclui centro de usinagem, torno e inspeção.

Como disse, o autônomo vem aí, e a prevalência de robôs estacionários na feira me dá confiança. Automação robótica nem sempre foi mainstream em grandes feiras de metalurgia. Aplicações de robôs servindo máquinas eram curiosidades. Mas curiosidade se satisfaz; argumento se vence. Uso de robôs para automatizar usinagem era boa ideia destinada a vencer, e agora se realizou. Reconhecendo isso, procurei na EMO a ideia boa demais, potencialmente eficaz demais, para não vencer lugar no futuro como parte mainstream da manufatura. Manufatura autônoma é o que encontrei. Em alguma EMO futura, brincaremos se não é a feira de robôs autônomos.