5 Impressões da EMO 2019, da automação à fabricação autônoma

A exposição bienal EMO, a maior feira de máquinas-ferramenta do mundo, foi realizada na semana passada em Hannover, Alemanha. Um executivo de uma empresa de máquinas-ferramenta com quem eu estava conversando enquanto estávamos lá ofereceu uma visão improvisada do que estávamos experimentando. “É como um show de robôs com máquinas-ferramentas”, disse ele. Isso foi um exagero, é claro, mas que capturou o que ficou mais evidente sobre o show deste ano:os robôs estavam por toda parte. Robôs, ao que parece, chegaram agora ao ponto de serem não apenas aceitos, mas exigidos. Os expositores ao longo da feira pareciam transmitir a mesma percepção do que os fabricantes estão pedindo agora:automação.

EMO é um evento muito grande para cobrir completamente. Com mais de 2.200 expositores de 48 países cobrindo quase 2 milhões de pés quadrados de espaço de exposição, só é possível ver um pouco do que está sendo apresentado na feira. De fato, o editor executivo Derek Korn e o editor Bryce Ellis estavam lá na EMO comigo, e uma lasca, na melhor das hipóteses, é o que nós três no total conseguimos ver.

Ainda assim, tive a oportunidade de passar quase toda a semana neste importante evento, do qual também participei dois anos antes. Observar algumas das diferenças entre as duas edições da feira ofereceu um indicador de como a tecnologia de fabricação e seus usuários mudaram ou mudaram nesse ínterim. Ou seja, a EMO me deu um vislumbre de onde estamos agora, ou para onde podemos estar indo. Nesse espírito, aqui estão algumas das minhas impressões do EMO 2019:

1. Robôs representam

Os fornecedores de máquinas-ferramentas dão suporte aos fabricantes que precisam de automação, servindo como uma fonte única tanto para a máquina quanto para o manuseio de peças. Isso se aplica até mesmo à automação de baixo custo. A EMO foi a primeira feira em que a fabricante de máquinas-ferramenta Hurco expôs com a ProCobots, o fornecedor de automação robótica que adquiriu recentemente.

Os principais fabricantes de máquinas-ferramenta com grandes áreas de exposição sacrificaram o número de modelos de máquinas que trouxeram para a feira para exibir uma maior variedade de sistemas automatizados adequados para funcionar continuamente, produzindo mais resultados com pessoal leve. Os fornecedores de máquinas-ferramenta queriam transmitir as capacidades de suas máquinas para produzir em sistemas autônomos ou sem luzes e também, em muitos casos, afirmar aos clientes que eles apoiarão o equipamento de automação da mesma maneira que farão a manutenção e o suporte da máquina Ferramentas.

É importante ressaltar que o desenvolvimento da tecnologia de automação mudou não apenas para aplicativos mais sofisticados, mas agora também para aplicativos de custo mais baixo. Robôs colaborativos eram comuns durante todo o show, pois não apenas fornecedores de máquinas-ferramenta, mas também fornecedores de ferramentas e sistemas de medição demonstraram as possibilidades de automatizar tarefas que seriam de valor muito baixo ou executadas com pouca frequência para justificar um robô no passado.

Robôs de baixo custo abrem as portas para automatizar tarefas mais simples e executadas com menos frequência. A Rego-Fix introduziu uma nova versão de seu sistema de porta-ferramentas PowRgrip, projetado para permitir que um robô execute a montagem e desmontagem de porta-ferramentas/configurações de ferramentas.

2. Avanços da Indústria 4.0

Do ponto de vista superficial, a Indústria 4.0 parecia estar em retirada na EMO 2019 em comparação com a edição anterior da feira. Foi visto muito menos em anúncios e em sinalização, e menos empresas pareciam proclamar uma associação com este termo como um ponto de vanglória. O termo A Indústria 4.0 perdeu um pouco de energia como palavra da moda. No entanto, a ideia de coletar dados de fabricação relevantes e colocá-los em uso por meio de sistemas conectados continua avançando.

É difícil generalizar aqui porque há muitas maneiras diferentes de usar sensores, conexão, compartilhamento de dados e análise de dados tornando os dispositivos e sistemas de fabricação mais responsivos ou mais fáceis de usar em toda a sua capacidade. Então, deixe-me oferecer apenas um exemplo:a empresa de tecnologia de medição Renishaw demonstrou seu sistema Renishaw Central, no qual as descobertas dos medidores em toda a oficina podem ser agregadas em uma visualização em tempo real e comparadas com tendências em outros efeitos ambientais, principalmente temperatura. A agregação e seu poder potencial revelam algo interessante:desde o início, essa conhecida empresa de metrologia não era apenas uma produtora de dispositivos de medição, mas (talvez mais importante) também atuava no ramo de fornecer dados acionáveis. O sistema Central é um exemplo do próximo nível:ferramentas para interpretar os dados para melhor identificar a ação correta.

A VDW introduziu o Umati, um padrão para compartilhamento de dados de máquinas-ferramenta. As máquinas durante todo o show foram monitoradas em um sistema habilitado pela Umati. Dado que existe um padrão de dados de máquina-ferramenta existente, qual será o impacto ou o papel deste?

Indiscutivelmente, o desenvolvimento mais notável da feira relacionado à conectividade de fabricação foi a estreia do Umati, um padrão para compartilhamento de dados com e entre máquinas-ferramenta desenvolvido pela VDW (Associação Alemã de Construtores de Máquinas-Ferramenta) em parceria com um grupo de máquinas-ferramenta e fabricantes de sistemas de controle. Várias máquinas ao longo do show estavam sendo monitoradas em tempo real através de um sistema remoto construído no Umati. O impacto que a introdução deste padrão terá não é claro, porque já existe um padrão com o mesmo objetivo ou semelhante – MTConnect. O MMS relatou o avanço do padrão MTConnect por anos e defendemos seu valor, portanto, nossa visão pode ser tendenciosa. No entanto, a introdução de outro padrão parece uma contradição em termos, e é tanto um desenvolvimento preocupante quanto promissor, uma vez que vários padrões significam que não há realmente nenhum padrão - apenas vários fabricantes de equipamentos de frameworks concorrentes devem escolher entre ou suporte em paralelo. O que o Umati pode oferecer aos fabricantes e quais possibilidades ele pode trazer – e como ele pode se mostrar diferente do padrão mais estabelecido – ainda não foi visto.

3. Aditivo para ferramentas de corte

Este corpo de fresa da LMT feito por meio de manufatura aditiva apresenta canais internos curvados e ramificados para fornecer fluxo de refrigeração precisamente onde necessário. No corte de teste, descobriu-se que o fornecimento de refrigeração mais eficaz se traduz em uma melhoria da vida útil da ferramenta de 50% no fresamento de titânio.

Em certo sentido, a manufatura aditiva (AM) não é uma parte importante da EMO. Vários fabricantes de máquinas-ferramenta mostram ofertas de aditivos como parte de suas exposições, e a elas se juntam um pequeno número de expositores em uma área dedicada a aditivos que é apenas uma parte de um salão. Mas em outro sentido, a manufatura aditiva é uma parte importante da EMO. Este ano, pode ser visto como tendo um impacto significativo em um elemento vital da tecnologia convencional de metalurgia:ferramentas de corte.

Sem procurá-lo, continuei descobrindo exemplos na feira de fornecedores de ferramentas de corte mostrando novos componentes de ferramentas – componentes que antes não eram possíveis – que haviam sido feitos por meio de manufatura aditiva. Em alguns casos, o aditivo fornece um meio para obter um corpo de ferramenta de corte com relação resistência-peso superior, mais capaz de se mover rapidamente dentro da máquina ou cortar em alta velocidade rotacional sem vibração. No maior número de casos, a AM forneceu os meios para obter canais de fluido através da ferramenta curvados que melhoram a vida útil da ferramenta, fornecendo fluxo de refrigeração precisamente para onde pode ser mais eficaz.

Nem todos os principais fornecedores de tecnologia de manufatura aditiva expõem na EMO, mas a SLM Solutions foi uma que o fez. A pinça de freio Bugatti vista aqui foi feita de forma aditiva, mas o acabamento desta peça apresentou alguns desafios de usinagem.

E como o aditivo melhora as possibilidades de ferramental, o ferramental também pode ser vital para a promessa de AM. Um grande fornecedor de tecnologia AM que expôs na EMO foi a SLM Solutions. A empresa mostrou uma pinça de freio feita aditivamente que apresentava desafios de usinagem abordados por dois especialistas em ferramentaria, Benz e Haimer, conforme descrito neste vídeo:

4. As mudanças na indústria automotiva

Aqui estão as autopeças antigas e novas. Nesta cena da exposição da Renishaw, a peça que está sendo testada é a carcaça de um automóvel híbrido. A empresa mostrou seu software Renishaw Central para unificar dados de medição em uma imagem abrangente que torna as causas subjacentes e as ações apropriadas mais claras.

Não apenas as mudanças na tecnologia de fabricação podem ser vistas na feira, mas também as mudanças na indústria automotiva. A mudança para veículos híbridos e elétricos como uma parcela crescente do que a indústria automobilística produz está afetando os fornecedores de tecnologia metalúrgica, porque as peças usinadas em um veículo elétrico são diferentes das de um carro tradicional. E um ponto preocupante para muitos fabricantes de máquinas-ferramenta é que as peças usinadas em um veículo elétrico são em menor número.

Esta foto ilustra duas das impressões deste artigo. A manufatura aditiva criou esta ferramenta para usinagem rápida e precisa do ID de uma carcaça de motor para um veículo elétrico. O fornecedor de máquinas-ferramenta Makino desenvolveu esta ferramenta e a estava exibindo em seu centro de usinagem a51nx.

Assim, os expositores de máquinas-ferramenta associados à indústria automotiva estavam, em alguns casos, enfatizando sua oferta para outras indústrias, como aeroespacial. Outros fabricantes de máquinas-ferramenta se inclinaram, enfatizando a capacidade de suas máquinas de produzir com eficiência as peças usinadas que fazem parte dos carros elétricos, como carcaças de motor.

5. Autônomo está chegando

Esta última impressão é realmente mais uma previsão:as oficinas mecânicas no futuro não usarão apenas automação estacionária - ou seja, robôs que permanecem em um lugar ou se movem em trilhos fixos - mas também contarão com automação autônoma ou dispositivos automatizados capazes de encontrar seu caminho livremente e com segurança pela planta. Havia muitos exemplos de cobots móveis autônomos operando em todo o EMO, demonstrando um meio eficiente e flexível de transportar ferramentas e peças de estação para estação ou máquina para máquina, conforme necessário, sem a presença de humanos. Não havia muitos desses robôs que se moviam independentemente – um número pequeno o suficiente para tornar esses dispositivos curiosidades em vez de ofertas convencionais – mas havia o suficiente para demonstrar e validar a promessa dessa ideia.

A loja automatizada do futuro? A Doosan foi um dos expositores demonstrando automação autônoma. O robô independente aqui transporta peças pelas estações de uma célula que inclui centro de usinagem, torno e inspeção.

Como eu disse, autônomo está chegando, e realmente é a prevalência de robôs estacionários neste show que me dá confiança nessa previsão. A automação robótica em geral nem sempre foi mainstream nas grandes feiras de metalurgia. As aplicações de robôs servindo máquinas-ferramentas também costumavam ser curiosidades. Mas eventualmente a curiosidade é satisfeita; eventualmente, o argumento é feito. O uso de robôs para atender e automatizar processos de usinagem foi uma boa ideia destinada a conquistar seu lugar, e agora esse destino foi realizado. Reconhecendo isso, dei uma olhada no EMO este ano em busca da ideia que é muito boa, muito potencialmente eficaz, para não ganhar um lugar no futuro como parte principal da fabricação. A fabricação autônoma foi o que encontrei. Em algum EMO no futuro, espero que nos perguntemos brincando se este não é o autônomo show de robôs.