Como Inovações em Medição Aumentam Precisão, Produtividade e Ergonomia

Tim Cucchi, Gerente de Produto de Ferramentas Manuais de Precisão, The L.S. Starrett Company

A precisão nem sempre foi associada à medição. Na verdade, no alvorecer da civilização, o homem começou a usar partes do corpo para estimar dimensões, e por volta de 6.000 a.C., a partir de tais medições, evoluíram a polegada, a mão, o palmo, o pé, o côvado, o ano e a braça – os primeiros padrões de medição. Claro, as ferramentas do passado não exigiam grande precisão, pois a maioria dos produtos era feita manual e artesanalmente, então uma fração de polegada de um lado ou de outro fazia pouca diferença para a operação satisfatória.

No entanto, a produção em massa de hoje exige medição de precisão porque as peças em qualquer produto devem ser uniformes para serem intercambiáveis. Eli Whitney concebeu pela primeira vez a ideia básica de produção em massa através de peças intercambiáveis, e foi apenas através de métodos melhorados de medição e máquinas mecanicamente alimentadas que a produção em massa se tornaria possível. Houve um tremendo crescimento na produção em massa de todos os tipos de bens durante o século 19. No entanto, não foi até depois da Guerra Civil que máquinas e ferramentas de medição se aproximando da precisão dos padrões modernos foram desenvolvidas. Em 1877, o primeiro esquadro combinado foi inventado por Laroy Starrett, fundador da The L.S. Starrett Co.

Para medição de precisão, torneiros qualificados, fabricantes de ferramentas e inspetores devem ter ferramentas e gabaritos precisos, produzidos com materiais de qualidade, fabricados cuidadosamente e rigidamente inspecionados, para garantir confiabilidade duradoura. Gabaritos evoluíram ao longo dos anos começando com mecânicos, depois modelos eletrônicos, e agora versões eletrônicas sem fio convenientes entraram em cena. Cada tipo tem um lugar importante nos processos de controle de qualidade e inspeção de hoje.

Mecânicos

Os primeiros gabaritos de precisão eram mecânicos, com leitura analógica e ainda são amplamente usados hoje. É seguro dizer que seria difícil encontrar uma operação de manufatura que não esteja usando ativamente uma ferramenta mecânica. Algumas ferramentas de precisão ainda são oferecidas apenas em versões mecânicas, enquanto muitas têm versões digitais e sem fio. Para medições lineares e redondas, gabaritos e ferramentas usadas variam com o tamanho da dimensão, a natureza do trabalho e o grau de precisão necessário. Tipos mecânicos variam de uma fita de aço, régua, divisor ou trena, a um micrômetro, paquímetro vernier, indicador de mostrador e muitos mais.

Eletrônicos

Nas últimas décadas, gabaritos eletrônicos foram introduzidos oferecendo leitura digital e a capacidade de adquirir dados de medição para fins de coleta e para Controle Estatístico de Processo (CEP), análise e documentação. Estes tipos de gabaritos tornam as leituras mais rápidas e fáceis para todo torneiro, independentemente da experiência.

Gabaritos eletrônicos são capazes de transmitir dados através de cabos ou sem fio, sem cabos, para dispositivos de coleta para fornecer um registro permanente para CEP, exigido por muitas indústrias hoje. Usados corretamente, os dados coletados podem fornecer impressões para análise e podem ajudar um torneiro a controlar o processo, bem como prever e prevenir condições fora de tolerância.

Sem Fio

Relativamente recentemente, gabaritos de precisão sem fio foram introduzidos. Os principais benefícios de usar gabaritos sem fio, incluindo usá-los apenas como gabarito ou dentro de um sistema avançado de coleta de dados, são os seguintes:

• A necessidade de hardware volumoso e incômodo, como mochilas e cabos, que podem ser riscos de segurança, é eliminada. Além disso, ao eliminar mochilas e cabos, há menos equipamento para comprar, então os custos iniciais diminuem, e os requisitos de manutenção relacionados são reduzidos dentro do programa de calibração de ferramentas da oficina do fabricante.
• Coletar e transmitir dados de medição é mais rápido e menos propenso a erros, facilitado simplesmente medindo e pressionando um botão para enviar os dados para um telefone celular, tablet ou PC. Dessa forma, a subjetividade do operador e erros de registro de medição são removidos, e tempo é economizado ao não transcrever dados manualmente. O sem fio fornece velocidade, conveniência e facilidade de coleta e armazenamento de dados.
• Ferramentas de medição de precisão sem fio são projetadas para coleta eficiente de dados para uma ampla gama de usos finais. Seja para requisitos da Organização Internacional de Normalização (ISO), governamentais, aeroespaciais ou médicos, ou para oficinas menores, a necessidade de dados precisos é crucial para rastreabilidade para demonstrar peças qualificadas ou rastrear quaisquer erros de manufatura. Dados de medição precisos fornecem garantia para o usuário final e seguro para o fabricante.
• Ao usar ferramentas sem fio e um sistema avançado de software de coleta de dados, os dados podem ser integrados eficientemente em programas ERP/MRP. Além disso, gabaritos sem fio promovem um ambiente de trabalho mais limpo ao remover a necessidade de diário de registro e canetas/lápis, em sintonia com a Manufatura Enxuta.
• Controle de qualidade é o último passo na produção de peças manufaturadas, então se uma "peça ruim" passar despercebida, problemas podem resultar na montagem do produto final ou no uso da peça no produto final. Usando gabaritos de precisão sem fio, inspetores podem medir com confiança para qualificar a peça. Com o simples pressionar de um botão, os dados de medição são armazenados para análise futura ou para fins de histórico. O tempo e dinheiro economizados ao ir para o sem fio e implementar um sistema de coleta de dados é incomparável. Calculadoras digitais baseadas em formulários online estão disponíveis que podem demonstrar isso.

Refinando o Design do Gabarito

O design do gabarito está sendo continuamente aprimorado e refinado. Os primeiros gabaritos, projetados a lápis e papel, eram volumosos e incômodos, com construção de aço pesado e bordas ásperas. Estes gabaritos iniciais obtiveram baixas pontuações para conforto do operador. Com o tempo, o design do gabarito melhorou significativamente para ajuste, tamanho e manobrabilidade. Usando programas CAD avançados com modelos 3D, designs de gabaritos agora são gerados mais rápido com alta precisão. Melhorias mantêm a experiência do operador como prioridade máxima, e os gabaritos de hoje são construídos com alumínio em favo de mel e contornos arredondados, tornando-os leves e fáceis de segurar. Uma pessoa pode usar um gabarito repetidamente, comparado a tempos anteriores quando duas pessoas podiam ser necessárias para completar a mesma operação devido à fadiga resultante de segurar e manobrar o gabarito.

Gabaritos Especiais Personalizados

Mesmo com uma gama extremamente ampla de gabaritos de precisão padrão disponíveis, sejam mecânicos, eletrônicos ou sem fio, algumas aplicações requerem medições que não podem ser feitas com um gabarito padrão. Então, para estas instâncias, gabaritos únicos podem ser projetados e fabricados sob encomenda. De fato, à medida que a tecnologia de gabaritos avançou, também avançaram todas as ferramentas e máquinas – todas as quais tornaram possível fabricar gabaritos especiais. Os mais recentes gabaritos e ferramentas avançados estão sendo utilizados para fabricar gabaritos personalizados. Por mais de 50 anos, a Starrett forneceu soluções de gabaritos especiais para indústrias incluindo energia, aeroespacial, automotiva, embalagens de alimentos, plásticos de alta tecnologia, componentes médicos e para a NASA e outras agências governamentais.