Por Que a Usinagem Manual Permanece Vital na Manufatura Moderna

Qual é o futuro da usinagem manual? Como a usinagem manual é usada para ensinar a próxima geração de operadores de máquinas, programadores CNC e engenheiros de processo hoje? Perguntamos a profissionais de manufatura e instrutores de diferentes regiões para descobrir.

A usinagem manual ainda existirá no futuro? Para aprender os fundamentos, todos os profissionais da indústria que entrevistamos dizem que ainda é essencial.

À medida que a automação se torna cada vez mais central para a manufatura, habilidades tecnológicas desempenham um papel principal. Mas existem dinâmicas entre fabricação física de peças, capacidades de uma máquina, e software de programação e modelagem que ainda requerem compreensão de práticas manuais.

Mas mudará no futuro? Analistas da indústria acreditam que a automação mudará funções e papéis a longo prazo.

"[M]enos de 5% das ocupações podem ser inteiramente automatizadas adaptando tecnologia atualmente demonstrada", escreve a McKinsey em seu artigo "Human + Machine: A New Era of Automation in Manufacturing". "No entanto, cerca de 60% delas poderiam ter 30% ou mais de suas atividades constituintes automatizadas. Em outras palavras, apenas adaptando e integrando tecnologia atual, a automação poderia mudar — pelo menos em algum grau — a maioria das ocupações."

Colégios técnicos, programas de graduação de quatro anos e os próprios fabricantes estão ansiosos para adaptar — mas também ainda estão ancorados na realidade de hoje: Pessoas ainda estão no coração da manufatura. A demanda por uma força de trabalho qualificada requer um conjunto híbrido de habilidades tecnológicas incluindo programação de máquina e conhecimento crítico de fabricação de peças dentro de uma máquina. Isso não vai embora — mesmo se a automação pode ajudar a estreitar processos e preencher lacunas, fabricantes sempre precisarão de solucionadores de problemas. E problemas só podem ser resolvidos com uma compreensão sólida de funções e resultados, dizem especialistas.

Como você pode ajudar a encontrar as habilidades que precisa? Leia "This MFG Day: Shrink the Skills Gap, Hire Apprentices".

Aproveitando Fresadoras Manuais para Ensinar os Fundamentos

Joe Vanstrom é professor na Iowa State University no programa de manufatura industrial e ensina profissionalmente há 12 anos. Ele é um grande crente em aprender os fundamentos de fabricação de peças e como máquinas funcionam.

"Para cada aluno, eu faço eles tornearem um eixo com degrau", diz Vanstrom. "Apenas para que entendam dar uma passada em um diâmetro ou como usinar a face de uma peça, porque se você não entende a dinâmica entre suas ferramentas, sua peça e as capacidades da máquina, você vai quebrar muitas ferramentas antes de conseguir uma boa peça."

Também é importante entender as limitações do desempenho de vazão de uma máquina e capacidade de lidar com diferentes comprimentos de ferramentas — e outras características de fabricação de peças. Quando estudantes e aprendizes de operadores entendem melhor como máquinas funcionam e como peças são fisicamente feitas à mão, eles podem mais facilmente contabilizar os parâmetros necessários ao programar e projetar caminhos de ferramenta em máquinas CNC maiores e mais avançadas, explica Vanstrom.

Jose Anaya, reitor de comunidade e avanço estudantil no El Camino College em Los Angeles, concorda. Estudantes hoje são muito visuais e gravitam para modelagem 3D e computadores e estão muito interessados em manufatura aditiva de impressão 3D — mas aprender como fazer peças e usar as mãos com ferramentas são realmente importantes para primeiro ser um técnico em manufatura, diz Anaya.

"Você tem que saber o básico", diz ele. "Mas levamos estudantes em um caminho para avanço com máquinas de nível superior e automação."

Para esse fim, o El Camino College está ensinando estudantes como se sentirem confortáveis com cobots e robótica que realizam tarefas de "pegar e puxar" — e como gerenciar a programação e engenharia de processo por trás disso. E fabricantes estão pedindo estas habilidades de aprendizes e novas contratações, diz Anaya. El Camino participa do programa de pré-aprendizado Aero-Flex com Northrop Grumman e muitas outras empresas aeroespaciais no sul da Califórnia.

"Após alguma experiência, um operador pode começar a ouvir a máquina diferentemente", diz Vanstrom. "Eles começam a perceber que uma máquina não está soando certo, quando ferramentas desgastam ou se o pH está errado na porcentagem de fluido de corte... Estas coisas ajudam o operador a entender como obter o máximo do trabalho de sua máquina."

Fundamentalmente, estes programas querem garantir que seus estudantes entendam como fazer bons cavacos, como fazer ferramentas durarem e como chegar e identificar bons acabamentos superficiais.

A Automação e Software de Manufatura Tornam as Coisas Fáceis Demais?

Software de manufatura e automação estão tornando as coisas simples demais e de apertar botão? Às vezes pode, mas há um equilíbrio entre tecnologia sendo útil e sendo exagero.

"Sim, mas isso é uma coisa boa e positiva", diz Anaya. "Mas a falácia disso é que você ainda precisa entender o que está fazendo — e o que está acontecendo por trás do software."

Software de produtividade e outra automação nem sempre são a solução exata — se você não sabe como aplicá-los adequadamente às suas necessidades exatas de negócio. Exemplo: Um dos parceiros de manufatura do El Camino College, um pequeno fabricante aeroespacial em Gardena, Califórnia, comprou software que falhou em atender suas necessidades — e voltou a fazer coisas manualmente. Após trabalhar com El Camino, a empresa encontrou a maneira certa de aplicar o software — e eventualmente fez funcionar. Mas levou algum repensar e esforço para acertar seus processos.

"Software está tornando melhor, mas não acho que está tornando fácil demais", diz Kyle Lattenhauer, supervisor de engenharia de manufatura para duas divisões da Young & Franklin e Tactair em Liverpool, Nova York. Estas duas divisões fazem peças de controle de fluido para segmentos de geração de energia e aeroespacial. Lattenhauer tem mais de 25 anos de experiência em manufatura.

"Software é a conexão necessária", diz ele. "Mas posso te dizer que há pessoas nesta oficina que discordarão de mim... algumas pessoas que têm feito coisas do mesmo jeito por 20 anos e não conseguem ver como software [e automação] não está substituindo eles."

Então por que usar? Usar software e práticas de automação é mais eficiente. Você pode fazer características mais complexas muito mais fácil e razoavelmente, ele explica.

"Você tem muito mais liberdade uma vez que entende a máquina para fazer one-offs com precisão", diz Lattenhauer. "Antes, levava semanas para fazer uma peça... Havia apenas tantas configurações — especialmente no lado aeroespacial onde há tanta escultura, tanta mistura."

Além disso, há algumas peças hoje que você simplesmente não pode fazer sem uma máquina CNC. Há raios que você simplesmente não consegue alcançar sem uma, ele diz.

Qual tem sido sua experiência com usinagem manual e automatizada? Compartilhe com seus pares.