Metrologia automatizada na fabricação

A fabricação moderna é um empreendimento orientado por dados. O grande volume de dados disponíveis para serem coletados e analisados ​​é impressionante – e algo que não poderia ter sido imaginado há 20 anos.

Ele contribui diretamente para a melhoria da produtividade e suporta a tomada de decisão avançada com base em análises preditivas, e é o principal impulsionador por trás do aumento da adoção da metrologia automatizada no espaço de fabricação.

A medição automatizada evoluiu de um processo em que os sistemas primários para inspeção em linha eram medidores dedicados feitos especificamente para essas operações, para um onde opções mais flexíveis, como sistemas de metrologia CNC, agora são usadas pelos fabricantes. Esta evolução é uma progressão natural, uma vez que os sistemas atuais são menos onerosos, permitem uma economia de tempo considerável na adaptação a modificações de projeto ou de processo de disparo rápido e possuem conectividade para permitir o monitoramento contínuo da “saúde” tanto do processo de fabricação processo em si e os sistemas que o compõem. Combinado com a coleta de dados SPC, tempo de atividade e utilização da máquina e outros dados estatísticos do processo, as equipes de gerenciamento operacional agora têm os dados em tempo real de que precisam para tomar decisões mais fundamentadas sobre onde no processo seus investimentos de capital terão o maior impacto.

A jornada de metrologia automatizada

Em geral, os fabricantes começam com o projeto de um produto de entrada no mercado e, em seguida, dividem o projeto no nível do componente em termos de quais peças precisarão ser feitas. Eles então se voltam para especificações de engenharia e desenvolvem as tolerâncias que um determinado componente exigirá para garantir que a montagem geral fique dentro das faixas de tolerância exigidas e atenda às especificações exatas.

É nesse ponto que os fabricantes normalmente começam a considerar a automação da fabricação, incluindo a metrologia, como um meio de melhorar a precisão da inspeção e o controle de qualidade, substituindo os processos manuais que podem impedir a produção eficiente. Na grande maioria das vezes, a metrologia automatizada flexível é uma alternativa viável e desejável. No entanto, existem exceções, como no caso de casas de remanufatura ou pequenas lojas que fazem engenharia reversa de componentes obsoletos que não estão mais no mercado. A inspeção única dessas peças personalizadas, de lotes pequenos e de baixa tiragem significa que a automação nem sempre é benéfica.

Benefícios e barreiras da automação

Os fabricantes que optam por um processo de medição automatizado descobrem que, além de garantir que os produtos estejam dentro dos limites de tolerância projetados, eles também podem definir limites de controle para fazer ajustes automáticos no processo e supervisioná-lo em tempo real. E, ao reduzir ou eliminar os erros induzidos pelo operador, eles também podem obter maior repetibilidade dos processos de inspeção e correção mais rápida de desvios para garantir a produção de peças de qualidade. Em muitos casos, isso permite que o operador se concentre em soluções para causas atribuíveis de tempo de inatividade da produção.

Os fabricantes não precisam esperar muito para ver melhorias nos processos e obter o ROI da automação. Na verdade, muitos atingem o ROI quase assim que o processo é liberado para produção. Mas isso só pode acontecer se as organizações forem capazes de superar as barreiras de adoção. O maior obstáculo geralmente é o investimento inicial, especialmente para um fabricante preocupado se precisará de pessoal especializado para dar suporte à nova tecnologia. Além da incerteza de ter a equipe certa para dar suporte à tecnologia, a questão de ter os recursos externos certos para implementação e solução de problemas também é uma consideração importante.

Também é importante ter em mente que a automação pode significar algo diferente para cada fabricante. Por exemplo, a metrologia automatizada pode ser tão básica quanto instalar um acessório de valor agregado em uma solução de medição existente. Ou pode ser tão complexo quanto uma revisão completa do processo de fabricação.

O segmento industrial de um fabricante também pode afetar a abordagem da automação. Muitos setores onde a metrologia automatizada já está avançando – como automotivo, aeroespacial, médico e semicondutor – ainda têm métodos comprovados e podem enfrentar fatores ambientais que afetam a adoção da metrologia automatizada. No entanto, a maioria dos “grandes players” entende a vantagem competitiva que a automação oferece.

Uma consideração final:muitos fabricantes estão preocupados com a curva de aprendizado relacionada aos sistemas automatizados, independentemente do nível de especialização de sua equipe. A boa notícia é que a maioria dos indivíduos com uma habilidade técnica e mecânica natural pode aprender processos de metrologia automatizados com bastante rapidez, independentemente de seu nível de escolaridade formal ou educação profissional. Isso pode abrir as portas para oportunidades adicionais para muitos funcionários motivados, permitindo que eles acelerem bastante suas carreiras.

Reflexões sobre Metrologia Automatizada

A realidade é que a metrologia automatizada nunca reduzirá o erro de inspeção a zero. Nenhuma tecnologia pode fazer isso porque sempre surgirão situações que não podem ser previstas. No entanto, a medição automatizada pode ajudar significativamente os fabricantes a se aproximarem de zero em comparação com os processos manuais sozinhos. A chave está nos dados que os sistemas automatizados são capazes de coletar e na capacidade da tecnologia de não apenas monitorar o equipamento e seu status, mas também de se aprofundar e analisar o desempenho de componentes individuais.

Por exemplo, os fabricantes podem acompanhar a quilometragem do motor ou o número de execuções do eixo e, em seguida, usar esses pontos de contato para determinar com mais precisão quando o ciclo de vida do componente diminuirá ou para agendar a manutenção preventiva antes que ocorra uma grande falha.

É por isso que as organizações de manufatura que não adotarem um processo de metrologia automatizado nos próximos cinco a dez anos se encontrarão em clara desvantagem em relação à concorrência – especialmente devido ao mercado de trabalho atual e à baixa taxa de desemprego. Para atrair e reter pessoal altamente qualificado, os fabricantes devem fornecer aos funcionários ferramentas de trabalho que os mantenham engajados e os capacitem a serem colaboradores produtivos para o sucesso geral da empresa. A metrologia automatizada é uma dessas ferramentas.

Dar o salto de automação não precisa ser uma proposta de tudo ou nada. Adotar uma abordagem incremental é uma opção viável. Isso começa com encontrar um parceiro confiável que possa ajudar a projetar a solução automatizada certa para seu ambiente de fabricação e desafios de medição. Você também pode considerar testar tecnologias em um ambiente mais controlado em sua organização antes de iniciar a implementação de automação em toda a instalação. Afinal, a automação veio para ficar. O crescimento da metrologia automatizada que já ocorreu nas indústrias de manufatura é uma prova disso.