Um guia definitivo para a fabricação sem iluminação

É um desafio encontrar maquinistas altamente qualificados. As demandas de produção estão quase sempre aumentando. A fabricação “sem luz” busca aproveitar a tecnologia de hoje nas horas reservadas ao tempo de inatividade humano e à escassez de talentos. Mas há muito o que entender para fazê-lo funcionar de maneira eficiente e eficaz em lojas que não estão acostumadas a automatizar. Aqui está uma cartilha sobre o que você precisa saber.

Os fabricantes estão lutando para lidar com as demandas de produção hoje e no futuro próximo. Rendimento, tempo de ciclo, OEE, engenharia de processo, programação de máquinas – esses são os métodos e métricas que impulsionam a indústria metalúrgica de hoje, enquanto muitos dos maquinistas mais experientes estão se aposentando.

Pode deixar a gestão de uma loja com importantes decisões de talento e tecnologia. Automatizamos ou deixamos máquinas e ferramentas ociosas por mais de três quartos das horas de trabalho disponíveis?

Muitas lojas estão se inclinando para a fabricação automatizada de “luzes apagadas” para noites e fins de semana, quando os funcionários estão em casa ou quando o trabalho por turnos termina.

Há ressalvas. Tem que haver trabalho suficiente para as máquinas e equipamentos para justificar o investimento. Nem todas as peças que estão sendo feitas são adequadas para usinagem não supervisionada, embora a maioria esteja com a abordagem e execução corretas.

No entanto, mesmo com essas restrições, quanto mais você souber sobre como automatizar, mais saída potencial haverá para ajudar no resultado final. Aqui estão as perguntas que você precisa fazer para planejar e tornar a fabricação de luzes apagadas uma realidade.

Temos o mix de peças certo para a fabricação automatizada?

A primeira pergunta deve ser se é adequado para automação. Você pode pensar que a usinagem autônoma só é possível para oficinas que produzem peças relativamente simples e com tolerâncias frouxas aos milhares, preferencialmente de alumínio ou outro material de usinagem livre.

Não tão. Existem muitas lojas que apagaram as luzes em componentes de titânio e Inconel de baixa tolerância e altamente complexos - mesmo em quantidades únicas. A receita para o sucesso nesses ambientes não se baseia tanto no metal que você está cortando ou nas tolerâncias que você está mantendo. É mais sobre os passos que você dá para conquistar as variáveis ​​de usinagem.

Se o processo for estável e previsível, a maioria das peças são candidatas a algum nível de automação, desde que o seguinte esteja intacto:

• Mecânica de controle de chip
• Gerenciamento da vida útil da ferramenta
• Metrologia em processo

Uma família de peças ou uma peça repetida com frequência é um excelente ponto de partida para qualquer iniciativa de apagar as luzes.

 Conheça a superfície da produção no artigo “ Tempo de ciclo x Takt Time:por que as diferenças são importantes .”

Temos os recursos e ferramentas de máquina certos para a fabricação sem luz?

Qualquer máquina-ferramenta CNC pode ser automatizada, embora seja decididamente mais fácil com certos tipos de equipamentos. Por exemplo, os tornos vêm de fábrica com fixação hidráulica, um pré-requisito para qualquer automação.

Muitos também são equipados com transportadores de cavacos e sistemas de refrigeração de alta pressão que ajudam a garantir que cavacos rebeldes não causem problemas durante a noite.

Aparafuse um alimentador de barras estilo magazine e um sistema de sondagem em processo para ficar de olho nas coisas e as chances são boas de que você possa manter a máquina funcionando sem supervisão por um turno extra ou dois.

É um pouco diferente para um centro de usinagem vertical. Não é impossível, nem mesmo terrivelmente difícil, mas requer um pouco mais de esforço. Um VMC precisa de:

• Um robô para carregar e descarregar peças
• Um transportador para mover a matéria-prima e as peças usinadas
• Um sistema automatizado de torno ou palete
• Uma maneira eficaz de tirar fichas da área de trabalho

Os centros de usinagem horizontais são os mais amigáveis ​​à automação de todos. Um HMC elimina muitas deficiências do VMC, especialmente quando equipado com um pool de paletes ou sistema de paletes lineares.

Seja qual for o tipo ou marca da máquina, no entanto, ela deve ter:a potência do fuso necessária para remover o metal com eficiência, ser precisa o suficiente para atender às tolerâncias das peças sem babá e ser extremamente confiável.

Máquinas mais novas também são equipadas com capacidade de rede baseada em Ethernet. Eles também costumam vir com sensores avançados que facilitam o monitoramento das condições de usinagem e a análise de eventos que podem ter ocorrido durante a noite.

 Outra maneira de reduzir custos e aumentar a eficiência é reciclar refrigerantes e fluidos. Veja como em “ A reciclagem de MWFs pode ajudar a reduzir o descarte de refrigerante da máquina .”

Temos as ferramentas e o suporte de trabalho adequados para automação?

Para maximizar os recursos de desligamento de uma máquina, ela deve ter muitas estações de ferramentas extras, além de algum tipo de função de gerenciamento de vida útil da ferramenta.

O objetivo? Facilite para os programadores de máquinas CNC a chamada de ferramentas de corte de substituição em intervalos predeterminados ou quando o sistema de apalpação indicar que a ferramenta está desgastada. Isso é menos preocupante ao cortar materiais como aço-carbono ou alumínio, mas a necessidade de ferramentas redundantes se torna cada vez mais importante à medida que se entra no território do aço inoxidável e das superligas.

Isso apresenta outro forte argumento para um HMC:a maioria dos fabricantes de máquinas oferece opções para grandes magazines de ferramentas e sistemas centralizados de armazenamento de ferramentas. Um torno multitarefa com recursos de troca de ferramentas é uma escolha muito melhor para trabalhos sem luz do que um torno de torre básico.

Qual é o ferramental certo? É um tanto irrelevante do ponto de vista da automação, embora investir em sistemas de porta-ferramentas de contato duplo Capto, HSK, KM ou equivalentes seja sempre uma boa ideia para oficinas que valorizam o tempo de atividade e a eficiência da máquina.

Outros tipos de ferramentas importantes para a fabricação sem luz incluem:fixação estilo ponto zero de troca rápida, mandíbulas e acessórios de troca rápida e morsas hidráulicas ou pneumáticas. Todas essas áreas de ferramentas aumentarão a flexibilidade do chão de fábrica e reduzirão o tempo de inatividade da máquina.

Temos monitoramento remoto, software e maquinistas à disposição?

O apalpador montado no fuso ou na torre é fundamental para detecção de ferramenta quebrada, validação do posicionamento da peça e medição durante o processo. Esses sistemas agora são padrão em muitas máquinas-ferramentas.

Longe vão os dias de programas macro complexos. Os sistemas e softwares de monitoramento de hoje são muito mais fáceis de usar do que eram antes.

A sondagem é um componente necessário de qualquer estratégia de usinagem autônoma, mas as oficinas também devem ter algum nível de recursos de monitoramento remoto. Isso pode ser algo tão simples quanto uma notificação do CNC para o celular do maquinista de plantão durante a semana sobre uma máquina que está caindo.

Anote: Tem que haver alguma intervenção humana em uma abordagem de luzes apagadas. Esses sistemas de monitoramento exigem que as informações sejam enviadas a uma pessoa em caso de parada da máquina, falha de ferramenta ou outro problema. A última coisa que qualquer oficina deseja é a paralisação completa do trabalho que afeta a produção diurna. O objetivo é ainda evitar o tempo de inatividade, portanto, é imperativo ter uma rotação de maquinistas de plantão.

Também é viável montar câmeras dentro de cada máquina e fazer login no controle da máquina por meio da rede privada virtual da empresa. Dessa forma, o operador de plantão pode espiar e diagnosticar um problema remotamente ou determinar o nível de gravidade da correção necessária.

Os maquinistas também devem ter acesso ao software de simulação de usinagem para garantir que não ocorram surpresas nos percursos pós-processados. Eles também precisam de um berço de ferramentas bem organizado,

Não subestime a fabricação sem luz

Pode parecer fácil – e você já pode estar usando algumas das ferramentas e tecnologias que economizam tempo para ajudar sua loja a funcionar bem hoje. Mas é importante entender que é necessário um esforço real de engenharia no desenvolvimento e validação do processo, configuração e gerenciamento das rotinas de apalpação, gerenciamento da vida útil da ferramenta, robôs e garras e sistemas de monitoramento remoto.

Além de tudo isso, as próprias máquinas-ferramentas devem ser mantidas em excelente estado de funcionamento. Dê atenção especial à manutenção de rotina de máquinas e ferramentas, gerenciamento de refrigeração e organização do chão de fábrica para que as surpresas noturnas sejam reduzidas ao mínimo.

Apagar as luzes é uma jornada abrangente. Maximiza as horas de usinagem disponíveis e o potencial de uma oficina.

Sua loja faz fabricação sem luzes? O que a maioria das lojas não percebe sobre isso? Diga o que pensa e faça perguntas no fórum de metalurgia.