A ferramentaria de amanhã: avanços e tendências

Desde de o ano de lançamento da primeira edição da Revista Ferramental em 2005, até os dias de hoje, muito mudou nos ambientes tecnológico, econômico e social, impactando direta e indiretamente nossas atividades empresariais.

Mudanças são das poucas certezas que de fato irão ocorrer ao longo de nossas vidas e das vidas de nossos herdeiros. 

O ritmo com que tais mudanças têm ocorrido, a quantidade e sua magnitude de impacto são o que nos chamam a atenção. 

Os anos ensinam tanto, que os dias jamais saberão! – Ralph Waldo Emerson

Tratando-se das áreas econômicas e sociais, há suficientes publicações e autores que nos permitem rastrear e acompanhar a evolução ocorrida. 

Não seria nossa pretensão replicar tal esforço. Porém, acreditamos haver um espaço para que possamos especular quais seriam importantes tendências tecnológicas que demonstram-se ser promissoras em impactar a realidade do nosso ramo, as quais com certeza estaremos conversando sobre elas no futuro. 

Macrotendências Tecnológicas

Antes de entrarmos em tecnologias mais especificas ligadas ao dia a dia da operação de uma ferramentaria, achamos interessante expor algumas macrotendências importantes que tem e irão continuar a influenciar o cenário futuro. São elas:

Indústria 4.0

A Indústria 4.0 é um conceito, criado e consolidado principalmente pela indústria alemã, que representa a automação e a integração de diferentes tecnologias com o objetivo de promover a digitalização e a virtualização das atividades industriais de produtos e processos melhorando, significativamente, seus principais indicadores de qualidade, confiabilidade, custos e prazos de entrega.

Muito tem-se discursado em torno dessa 4º Revolução Industrial, mas o importante aqui é mencionarmos os 10 pilares deste conceito. 

A adoção gradual de cada componente e, claro, a integração entre as partes, é que realmente irão impactar o cenário. 

Não somente monitorar sua evolução, mas adotar constantemente iniciativas na direção da conquista da plenitude do conceito irão fazer a diferença.

Claramente há pilares que devem ter prioridade de atuação perante outros. 

Automação através de uso de robôs e células flexíveis, tecnologias de virtualização e simulação, manufatura aditiva e sistemas integrados e IoT (Internet das Coisas), deverão ser alguns, visto o impacto positivo que criam nos produtos e processos. 

Mais à frente, abordaremos soluções as quais tem se apresentado ao ramo da ferramentaria conectadas a estes conceitos.

Globalização

Há tempos que o mundo se torna cada vez menor e mais nivelado em igualdade de condições entre as nações. 

A revolução nos transportes e nas comunicações tem nos permitido possibilidades cada vez mais distintas. 

Soma-se a isso a entrada da China na OMC – Organização Mundial do Comércio e a agressividade do sudeste asiático e da Europa oriental em intensificar a presença no cenário mundial. 

A integração mundial das cadeias produtivas deverá ser cada vez mais forte na realidade das empresas. 

Mais e mais empresas terão de participar de projetos globais, diretamente ou indiretamente, e com isso interfacear com horários, culturas, idiomas, tecnologias e condições comercias similares a seus concorrentes e exigidas pelos seus clientes. 

A presença destes componentes há tempos é notada, mas há de se esperar aumento significativo desta realidade, ainda mais em cenário pós pandemia, com a reorganização da cadeia de produção mundial.

Impactos em todos as áreas comercial, administrativa e técnica da empresa devem continuar.

Produção massificada personalizada e encurtamento do ciclo de vida de produtos

O mercado consumidor vem cada vez mais sendo subdivido em nichos específicos. 

As empresas sabem que um produto que atenda adequadamente a um grupo com necessidades específicas vende mais e é mais rentável.

A obsolescência programada e necessidade do consumidor por novidades também tem encurtado o ciclo de vida dos produtos disponíveis no mercado de consumo.

Ambas tendências impactam fortemente a estratégia com que os fabricantes de produtos encaram o ferramental necessário para atingir tal realidade. 

Flexibilidade e agilidade são cada vez mais palavras de ordem na concepção de moldes, estampos e dispositivos, bem como do sistema produtivo para sua fabricação.

“Comoditização” dos ferramentais

Uma ação antiga das empresas multinacionais, com consequências positivas e negativas para suas realidades, tem sido a tentativa de “comoditização” de ferramentais de produção. 

Esse é um termo de marketing, em que uma vez que um produto, ou empresa, encaixa-se nesta categoria, é tratada como uma “commodity”, iguais às que são negociadas em bolsa de valores (Alumínio, petróleo, soja, etc.). 

Basicamente significa que ao comprar um produto nesta categoria, não importa sua procedência, somente o preço do bem é o diferencial uma vez que as diferentes empresas e produtos não se diferenciam nas diversas outras características (prazos, performance, etc.).

Muitos componentes contribuem para impedir com que esta tendência se consolide, mas cada vez mais obstáculos estão sendo removidos, e empresas que antes estavam fazendo somente negócios localmente e com baixo valor agregado em seus produtos, agora tem aproveitado das novas tecnologias e da popularização da língua e culturas inglesas (leia-se estadunidense) e cada vez mais estão competindo e “comoditizando” ferramentais antes exclusivos a determinadas empresas e regiões. 

Tendências setoriais da ferramentaria

E em termos do nosso microuniverso ferramentaria, o que acreditamos estar se destacando em termos de presença marcante futura? 

Por simples didática, dividiremos em três grandes áreas que compõem uma empresa. São elas: administrativo-financeira, comercial e técnica. 

Administrativo financeira

Os sistemas de gestão de uma empresa, hoje digitalizados e suportados através dos conhecidos ERP (Enterprise Resource Planning), muitos rodando em computação na nuvem (Cloud Computing) permitem conectividade e integração entre os diversos departamentos da empresa. 

Serão cada vez mais presentes situações onde haja o acompanhamento em tempo real de pedidos por parte dos clientes e consultores de vendas, em seus próprios dispositivos móveis ou computadores. 

Gestores e colaboradores irão enxergar as mesmas fundamentais informações relacionadas aos processos, bem como os indicadores de performance. 

Integração com dispositivos IoT informam e disparam informações fundamentais para o programador dinâmico de produção (DDO – Dynamic Distribution Organizer).

Informações fundamentais para elaboração de relatórios de resultados financeiros, como custos incorridos na fabricação e no projeto, serão obtidos precisamente, agilmente, facilmente e com formatos de visualização adequados para que gestores e colabores atuem prontamente em quaisquer desvios indesejados, consultem base de dados passadas e permitam-se facilitar as atividades de melhoria contínua da empresa através de indicadores e gestão a vista. 

Cada vez mais os provedores de soluções de ERP vêm aumentando sua esfera de atuação nas diversas necessidades da rotina empresarial, inclusive aplicando Inteligência Artificial (IA) às mais diversas etapas, desde o início da geração de oportunidades (orçamento) até o pós-venda e gerenciamento do relacionamento dos clientes (Customer Relations Management – CRM). 

Será cada vez maior o grau de assertividade de orçamentos e prazos, uma vez que, além de toda inteligência artificial que o software disponibilizará, os sistemas serão suportados por banco de dados robustos de experiências passadas, bem como de sensores e programas que permitam integração e monitoramento em tempo real da realidade dos produtos e processos. 

Cada provedor de software tem buscado permitir mais e mais integrações entre seus sistemas, então veremos todas as áreas da empresa sendo integradas digitalmente. 

Uma lista de materiais feita num software CAD de projetos, quando atualizada, automaticamente muda os pedidos de compras no departamento de suprimentos. 

Portais virtuais na internet de compras e vendas serão utilizados para leilões de suprimentos e insumos, bem como para a conquista de novos pedidos de ferramentais. 

À frente do cuidado de um dos fatores primordiais ao sucesso da empresa, o departamento de Recursos Humanos tem e terá papel fundamental em recrutar, motivar, reter e aperfeiçoar os colaboradores necessários a conduzir os equipamentos e sistemas da empresa. 

Há hoje uma realidade de escassez de pessoas qualificadas para operar toda a tecnologia disponível às empresas nos países desenvolvidos e em desenvolvimento.

Há também um desinteresse da nova geração em ingressar no mundo da manufatura, ainda pensando que os conceitos do passado dominam o chão de fábrica. 

O departamento de RH terá de envolver-se cada vez mais com escolas profissionalizantes e desenhar em conjunto com estas um programa que permita a captação, seguida de formação continuada e durante o emprego (On Job Training). 

Aliás, um dos grandes desafios surgem com a disparada exponencial de disponibilidade de conhecimento, plataformas e tecnologias de aprendizado. 

A rapidez com que a obsolescência do conhecimento acontece, lança outro desafio da educação continuada perante não somente colaboradores, mas como gestores e sócios.

Será necessário repensar a jornada de trabalho, a mobilidade e o processo de aquisição de novos conhecimentos.

 Novos modelos de remuneração já estão sendo aplicados a empresas da economia do conhecimento e não deverão tardar em aparecer em nossos mares. 

O preparo dos colaboradores e gestores em relação a idiomas e experiências culturais internacionais, deverão ser inclusos no radar dos gestores de recursos humanos, uma vez que a esmagadora maioria de conhecimento técnicos e procedimentos (treinamentos, manuais, livros, etc.) para processos de ponta, não são prontamente gerados em português. 

Os setores administrativo e comercial também devem ter pessoas bi culturais para lidarem com as demandas internacionais. 

Colabora à complexidade da situação, o fato de nosso ensino médio não permitir tal fluência e expertise necessária, apesar de constar há tempos no currículo. 

Comercial

A interação entre cliente e ferramentaria deve-se modificar com o passar dos anos, e em curto espaço de tempo.

Comecemos pela interação entre uma reunião da Engenharia de Produto e o Suprimentos de um cliente com o departamento de Engenharia da Ferramentaria. 

Tecnologias de realidade virtual e realidade aumentada permitem a todos terem uma visualização ímpar das diversas características do produto, do projeto do ferramental, de simulações, entre outras que permitem cada vez mais um entendimento completo da comunicação de ideias e conceitos, bem como a agilidade nos processos.

A estratégia de marketing das empresas não mais poderá ignorar redes sociais e as mesmas terão de gerar conteúdo para que seus existentes e potenciais clientes consigam formar a imagem correta que a empresa deseja comunicar. 

Toda a identidade visual da empresa terá de ser pensada para ser dinâmica, incluindo agora outras mídias que antes não estavam disponíveis, para continuar a eterna busca pela diferenciação. 

Os portais digitais da internet, inclusive com amplitude internacional refletindo cada vez mais o avanço da globalização, serão, de forma crescente, ferramentas mais utilizadas pelos compradores, uma vez que a tendência de comoditização, conforme já mencionado, deverão permanecer em pleno avanço. 

Em breve não serão tão diferentes da sua experiência de compra em uma Amazon.com. 

Com o contínuo aumento de tecnologias e a cada ano que se passa, nossos equipamentos, softwares e máquinas não são afastadas por desgaste mecânico ou quebra, mas sim pela obsolescência, custo operacional elevado e lentidão com que performam.

Isso sobrecarrega a capacidade de investimento da empresa. 

A modalidade de aluguel de bens materiais (máquinas) e sistemas informatizados, através dos conceitos de SaaS (Software as a Service), veem para auxiliar a resolver esse problema e devem ganhar espaços maiores. 

Essa pressão pela crescente troca e adoção de tecnologia, reduzindo o ciclo de gastos com capital imobilizado (CapEx – Capital Expenditures), somado à necessidade de reduzir preços e prazos para combater a realidade globalizada, deve levar a criação de empresas virtuais (Virtual Enterprise), as quais trabalharão como uma entidade única na visão do comprador, mas que irão compartilhar de seus recursos produtivos para somar forças e como resultado conseguirem ganhar escala em vendas, redução de prazos de entrega, aumento do poder de barganha em compras de insumos, melhoria da eficiência global de suas máquinas e equipamentos, de seus departamentos, de redução do CapEx necessário para operação, dentre outros benefícios desta integração. 

Tecnologicamente todo o arcabouço já está disponibilizado. O grande empecilho se dará no plano cultural empresarial.

Técnica

Pela extensão da área técnica, vou abordar esse pilar em três partes: projeto, fabricação e gestão da qualidade.

Projeto

Um bom produto começa por um bom projeto. 

Essa máxima da fabricação irá permanecer presente com certeza no futuro.

Isto porque, enquanto for muito mais barato fazer uma alteração na fase em que o produto estiver contido no mundo das ideias, ou em linguajar mais moderno, quando ainda estiver em condição virtual, iremos continuar a investir em ferramentas de auxílio ao projeto.

E elas não são poucas. Para desespero dos fascinados por Engenharia, estão cada dia mais rápidas, fáceis de utilizar, populares e poderosas. 

A sigla CAx, abreviando Computed Aided “X”, ou seja, auxílio de computador em X, é presente na realidade das empresas desde os anos 80 para as pioneiras, e com certeza nos anos 90 para as demais.

Hoje esta realidade tem se mantido. O CAD (desenho auxiliado por computador), o CAE (simulação ou engenharia auxiliada por computador) e o CAT (toleranciamento auxiliado por computador), estão dentre as mais proeminentes em uso e impacto. 

Cada vez mais projetistas terão, como parte do pacote de entrega dos seus trabalhos, estudos ou simulações que permitam o cliente assegurar-se (ou correr um pequeno risco tolerável) de que, se as condições informadas na entrada da simulação forem respeitadas, os resultados encontrados serão concretizados ao final do processo de entrega do ferramental. 

Estudo de preenchimento (injeção, formação de vazios e gases, orientação de fibras, empenamento, etc.), resistência mecânica (estáticas e dinâmicas) e simulações térmicas que determinam a eficiência e o uso de refrigeração que acompanha a peça (Conformal Cooling) no ferramental serão comuns de acompanhar o já tradicional entregue modelo 3D.

Animações de montagem e funcionamento de mecanismos permitem ainda mais rápida compreensão das intenções dos projetistas.  

Toda a vida do produto e do projeto do ferramental será gerenciado por um PDM (Product Development Management) ou sistema de gerenciamento de arquivos e documentos ou até, dependendo da evolução do custo das soluções, por um PLM (Product Lifecycle Management), software de gerenciamento de vida de um produto.

Revisões, usos de versões sempre atualizadas por todos usuários, além de outros benefícios serão cada vez mais presentes. Somente ferramentas com estas potencialidades nos permitirão pensar seriamente em Engenharia Simultânea. 

Novos materiais para fabricação de ferramentais estarão presentes, com destaque especial para o Alumínio, que com sua excelente usinabilidade e características de troca térmica permite e permitirá redução de peso total do ferramental, redução de prazos de entrega e redução de ciclos de produção. Indo muito de encontro com a crescente necessidade de reduzir os prazos de entrega e custos para satisfazer a “fome” de novidades do mercado. 

Os chamados compósitos, na forma de aços sintetizados a laser pelo processo de Manufatura Aditiva, permitirão sobrepor camadas em blocos conformados perto da forma final (Near Net Shape), fazendo-se que no centro do bloco haja uma determinada característica e nas bordas haja outra.

Ainda há a possibilidade de usar dois ou mais metais distintos como o aço e o Bronze, Alumínio e Latão, etc. A maneira como a Manufatura Aditiva se apoia em modelos CAD 3D permite também a aplicação dos materiais seguida da usinagem da geometria desejada, tudo em uma mesma máquina ferramenta.

Novos materiais plásticos, metálicos e cerâmicos, bem como diferentes tratamentos térmicos e superficiais devem continuar a desafiar projetistas a novos patamares de performance e custo.

Atenção para o grafeno, com pesquisas intensas e bem avançadas.

A indústria de componentes padronizados para moldes e estampos deve continuar em franca expansão, uma vez que os benefícios de custo, prazo e qualidade continuam a convergir para superar o feito em casa.

Automatismos dos softwares de projetos de ferramentais devem continuar a facilitar a aplicação deste conceito, e é muito provável que teremos uma norma internacional ISO (International Organization for Standardization) que permita o nivelamento de medidas e materiais, assim elevando para outro patamar além daquele de caderno de encargos e catálogos de fornecedores de padronizados.

Isto acontecendo, também se torna totalmente intercambiáveis componentes de diferentes fabricantes de diferentes nacionalidades, abrindo espaço para uma imensa adoção da filosofia e brutalmente reduzindo o custo de construção e utilização do ferramental. 

Quando se fala de padronização, não se pode esquecer da intercambialidade de componentes.

Isso torna-se trivial para controle e uso, quando temos uma norma e fabricantes que nos fornecem as tolerâncias dimensionais e geométricas que seus projetos permitem entregar ao usuário.

Mas e as ferramentarias? Como elas podem garantir a tolerância, intercambialidade e inexistência de ajuste entre suas peças?

O CAT (Computed Aided Tolerance) é a ferramenta que permite impor limites dimensionais e geométricos conforme a capacidade produtiva presente e simular a estratégia necessária para conseguir as características desejadas do conjunto montado, sempre levando em conta o custo, dificuldade de produção de determinada característica, tudo em ambiente virtual.

O ajuste e o retrabalho têm seus dias contados. 

Os ferramentais do futuro serão embarcados com diversos tipos de sensores e acessórios eletroeletrônicos que permitirão um controle de processo ímpar quando utilizado em conjunto com a máquina e periféricos.

Transferência de processos entre máquinas de diferentes fabricantes e em diferentes localidades e condições de uso não serão obstáculos tão intimidadores.

Informações técnicas, dados para gerenciamento de manutenções preventiva e armazenagem (inclusive de localização física do bem através de sensor GPS – Global Positioning System) serão corriqueiramente acopladas. 

Um ferramental sempre é parte de uma cadeia de processos.

Algumas vezes encerra-se na etapa de uso do ferramental o processo, mas muitas vezes, o subproduto do ferramental percorre etapas subsequentes para acabamento, montagem em subconjunto, etc.

Mais e mais ferramentais serão pressionados a encurtarem processos após a etapa (Downstream Processes) e serem resolvidos pelo ferramental. In Mold Assembling, In Mold Labeling, In Mold Decorating, entre diversos outros, são termos que devem ser ampliados na terminologia dos processos que serão acoplados pelos ferramentais.

Fabricação

As tecnologias de fabricação mecânica, especialmente as de usinagem, tem evoluído a passos largos, desde a invenção do controle numérico computadorizado (CNC – Computerized Numerical Control). A automação não seria possível sem esta inovação. 

Mas estamos entrando em um período em que a automação de processos é imperativa para qualquer nível de empresa. 

Antes ela era pensada como somente disponível às indústrias que dispunham de grande volume de capital para investimento, grandes quantidades a serem produzidas e ainda um baixo número de itens a serem fabricados. 

Hoje este conceito está completamente desmontado. O lote de uma só peça é uma realidade.

Portanto, no presente momento, empresas estão conseguindo produzir peças unitárias em regime completo de automação através de células flexíveis integradas de produção.

Isto quer dizer que peças unitárias que necessitam de diversos processos em cadeia para obter sua geometria final já são possíveis de serem obtidas pela automação. 

Uma célula que englobe os principais processos de fabricação presentes em uma ferramentaria como torneamento, fresamento de metais e eletrodos, eletroerosão por penetração, eletroerosão por fio, retificação plana e cilíndrica e medição por coordenadas para eletrodos e peças provindas da célula já são conceitos consagrados.

Seu custo ainda é para poucos, há necessidade de uma série de periféricos e procedimentos para seu pleno funcionamento, mas não há volta. 

Para uma ferramentaria de pequenos ou até médios moldes e estampos, equipada com tal potencial, ficará fácil de competir no mercado.

Uma vez bem ocupada, tal célula permite, com equipamentos modernos, ter uma disponibilidade de 85 a 97% do tempo, 24 horas por dia, 365 dias por ano - imbatível em custos e prazos de entrega. 

A qualidade, quando se fala de medidas micrométricas, talvez ainda deixe a desejar, quando comparadas a processos manuais com dedicação e supervisão total do operador.

Em projetos onde 10 a 20 mícron satisfazem os requisitos, temos algo realmente notável. 

É importante distinguir os níveis de automação que estão presentes no chão de fábrica.

Há inúmeras empresas dedicadas a integrar seus sistemas de abastecimento de peças e ferramentas junto aos diversos fabricantes de máquinas ferramentas.

Atualmente máquinas que estão sendo fabricadas já são disponibilizadas com interfaces e protocolos que facilitam e muito os trabalhos dessas empresas integradoras.

Entretanto, ainda temos dificuldades em integrar máquinas de anos anteriores a estas células, mas a tendência clara é que isto será coisa do passado. 

Tratando-se de máquinas ferramenta, quatro níveis distintos de automação estão presentes:

Nível 1 – Há toda uma padronização de ferramentas e dispositivos de fixação de peças, mas todo o gerenciamento é obedecido por um operador.

Pode-se trabalhar com uma máquina sozinha (Stand Alone), ou mais máquinas. É a base para uma automação complexa posterior bem-sucedida;

Nível 2 – Há necessariamente padronizações, mas a carga e descarga de matéria prima e ferramentas é feita por um robô cartesiano ou de seis eixos.

Geralmente este tipo de automação permite uma ou duas máquinas de serem abastecidas. Pode haver integração de processos em cadeia (por exemplo, um torneamento e depois um fresamento);

Nível 3 – Células Flexíveis de Manufatura (FMS – Flexible Manufacturing System) com processos similares. Apesar do conceito estar disponível desde meados dos anos 80, sua adoção em ferramentarias demorou a maturar.

Aqui máquinas, de preferência gêmeas, tem capacidade para fabricar com autonomia uma imensa quantidade de itens, uma vez que há um sistema com capacidade enorme de ferramentas de corte (algumas atingem mais de 300 ferramentas disponíveis), bem como todo um magazine de armazenamento de pallets, os quais contém as fixações e as matérias primas a serem trabalhadas.

O sistema ainda possui software que gerencia e supervisiona toda as operações, integrado ao ERP da empresa para um total controle dinâmico de prioridades de produção, bem como total monitoramento de eficiência e tempos de processo. 

Permitem que peças de tamanho pequeno e médio sejam fabricadas; 

Nível 4 – Células Flexíveis de Manufatura (FMS) com processos distintos. 

Engloba todos os conceitos do nível 3, porém trabalha com distintos processos de fabricação (torneamento, fresamento, retificação, eletroerosão, etc.) os quais, integrados pela célula, permitem a fabricação de complexas peças.

O coração da ferramentaria sempre foi a usinagem de materiais metálicos.

Mesmo com o advento da Manufatura Aditiva (3D Printing) este processo ainda deve ser intensamente presente em nosso chão de fábrica por um tempo consideravelmente alto.

São também notáveis os percentuais do CapEx investidos em uma empresa alocados nestes recursos.

Por isso, o foco em manter o nível de ocupação e utilização destes recursos é recheado de ferramentas tecnológicas, para não somente reduzir o tempo de máquinas paradas, bem como para reduzir o tempo utilizado para a permanência da peça na máquina.

Uma distinta família de tecnologias vem se aperfeiçoando e, às vezes, trabalhando integrada para que toda a capacidade produtiva das máquinas seja entregue aos seus donos, fundamental para redução do tempo de retorno do investimento. 

A jornada inicia-se quando a ordem de serviço é depositada na fábrica.

Hoje as tecnologias que compõe o MES (Manufacturing Executing System), em uma tradução livre, Sistema de Execução da Manufatura, conseguem, integradas ao ERP da empresa, programar automaticamente ordens de produção dinamicamente conforme disponibilidade de recursos (máquinas e operadores) e de prioridade de prazos.

IoTs presentes em tais recursos, equipados com protocolos de comunicações industriais corretos, e apoiado por tablets, celulares e computadores, permitem um gerenciamento e visualização em tempo real do que acontece. 

Softwares CAM (Computer Aided Manufacturing), dedicados a programação do caminho das ferramentas de usinagem, tem o poder de simular com tamanha precisão as condições disponíveis na máquina, que podem ser considerados uma condição gêmea.

É o que chamam de gêmeos virtuais (Digital Twins).

Portanto, praticamente toda condição encontrada no ambiente virtual, será reproduzida com sucesso no ambiente fabril (real).

Essa tecnologia permite que erros sejam filtrados muito antes de qualquer tentativa de gerar cavaco seja realizada, não só evitando tempo improdutivos, bem como colisões entre ferramenta e peça.

Há ainda a possibilidade de se otimizar parâmetros de corte.

Uma integração com programas gestores de ferramentas de corte permite um completo acesso ao total acervo da empresa, oportunizando também a execução de folhas de processo poderosas ao auxílio da fabricação, trabalhando em conjunto com tecnologias de preparação (preset) de ferramenta e de peças. 

Máquinas multitarefas e com possibilidades de operar 5 ou mais eixos simultâneos completam o arsenal que permite que em somente uma fixação sejam executadas as operações necessárias para a completa ou quase completa execução da peça.

Ao se eliminar distintas etapas de fixação manual da mesma peça, os famigerados “tombos”, permite-se também que as peças frutos destas tecnologias de eixos simultâneos, não somente sejam feitas mais rápidas e com possibilidade de automação de abastecimento, mas também acumulem menos erros em cada etapa de fixação e, portanto, sejam muito mais precisas em relação às medidas nominais de projeto, aumentando assim a chance de sucesso na montagem do conjunto final. 

Já mencionadas anteriormente, as tecnologias de Manufatura Aditiva e impressão 3D devem continuar ganhando espaço devido sua capacidade de trabalhar com geometrias únicas, muitas vezes impossíveis de serem obtidas economicamente por outros processos e com uma diversidade interessante de materiais a serem trabalhados.

O processo ainda é lento, trabalhoso e desconhecido pela maioria das empresas, mas assim o era o processo de eletroerosão no meio do século passado. 

E por último, mas não em último, seguem as tecnologias de Manutenção Preventiva e Preditiva disponíveis aos usuários.

Em relação à inspeção da condição da geometria da máquina ferramenta e seu coração, o fuso (Spindle), uma série de equipamentos como interferômetros, ball bars e sensores, são capazes de “tirar uma foto” da atual condição, sugerir correções mecânicas ou via software das máquinas, e ainda armazenar em meios gráficos, os quais permitem visualização de tendência de equilíbrio ou deterioração das capacidades das máquinas.

Outros sensores permitem informar aquecimentos e vibrações indesejadas, e também viabilizam disparo de alarmes não somente quando parâmetros pré-estabelecidos são atingidos, como também permitem alarmes por vencimento de horas ou extrapolação de valores de outras variáveis críticas ao correto funcionamento das máquinas. 

Cada vez menos teremos chances de erros serem cometidos por negligência de supervisão de parâmetros, aumentando ainda mais a disponibilidade dos recursos empregados.

Gestão da qualidade

Estamos cientes de que o termo qualidade e seu respectivo gerenciamento incorpora uma visão global e sistêmica da empresa.

Porém, neste artigo, iremos concentrar em algumas tecnologias disponíveis específicas e notáveis para solucionar o que percebemos serem problemas constantemente presentes na rotina das ferramentarias: o controle da qualidade dimensional das peças que compõem o ferramental; o controle da qualidade da peça fruto dos diversos testes de validação (tryouts) e lotes produtivos ao qual o ferramental se propõe a atender; e a qualidade do processo de validação dos parâmetros de processo do tryout. 

Para o controle das diversas características dimensionais e geométricas necessárias das mais variadas peças, feitas por terceiros, padronizadas ou não, não há dúvidas que a medição por coordenadas e suas inúmeras possibilidades continuarão presentes no futuro a curto prazo.

As medições auxiliadas por computador e os apalpadores de alta precisão (para aqueles que se utilizam da medição por contato como princípio) bem como os equipamentos óticos (para outros que optam por medições sem contato) são capazes de adquirir uma imensa quantidade de pontos de superfícies com formas complexas e, através do modelo CAD, confrontar o esperado (medidas nominais) com o realizado (usinado).

Geralmente estas medições são feitas fora da máquina, em equipamentos calibrados e também localizados em ambientes controlados e exteriores à área produtiva.

Estes equipamentos de medição, muitas vezes, encontram-se distantes da máquina ferramenta, e frequentemente são concorridos por outras peças realizadas em outras máquinas. 

A medição em processo (In Process Measurement) permite que, com o uso de apalpadores eletromecânicos de alta precisão e softwares CAD-CAM, sejam confeccionados programas de medição, em código ISO, compatíveis com o CNC da máquina, e que permitam estratégias corretas e seguras de medição de tolerâncias críticas ao sucesso da peça junto ao ferramental.

Além de geração de um relatório que comprova que a peça está dentro das tolerâncias necessárias após o passe final de retirada de materiais, há a possibilidade de auxílio na correção de medidas na fase próxima ao acabamento final. 

Com isso, permite-se ganho de tempo não somente no manuseio da peça entre equipamentos de medição, mas também permite-se levar a peça a uma montagem com um mínimo ou nenhum ajuste mecânico necessário.

A medição por coordenadas também tem auxiliado consideravelmente o processo de garantia de qualidade dimensional e geométrica de peças oriundas de tryouts. 

Geralmente clientes exigem que nesta etapa importante de validação do ferramental, cotas críticas e não críticas sejam medidas, atingindo um número imenso de dimensões e características a serem controladas se o processo for totalmente manual e analógico.

Entretanto, atualmente com o modelo CAD e o escaneamento de superfície, principalmente na opção “a laser sem contato”, permite a aquisição de milhões de pontos em minutos, que confrontados com o modelo teórico e perfeito provindo do CAD, rapidamente são perfeitamente visualizados por gráficos de cores expondo partes defeituosas das peças em desacordo com o projeto. 

A precisão com que tais aparelhos modernos funcionam permite que peças plásticas e metálicas, oriundas principalmente da injeção de plásticos, injeção de metais e estamparia, sejam inspecionadas e validadas em uma velocidade e precisão nunca imaginada há anos atrás.

É previsível que estas capacidades se tornem disponíveis inclusive para medição em processo das próprias peças geradas pelo ferramental em regime de produção contínua. 

Toda ferramentaria espera ansiosamente pelo momento do tryout de seus ferramentais.

É a “hora da verdade”. Ocasião onde todo o trabalho feito anteriormente vem à tona e revela nas peças e no lote piloto produzido o resultado a ser entregue. 

Porém, muitas vezes os parâmetros de processo da prensa ou da injetora são determinados sem nenhuma quantificação.

Tais parâmetros, como pressão, temperatura e fluxo de água ou óleo em um molde técnico de injeção de plásticos, são determinantes à performance deste ferramental em uma outra produção.

Ter estes parâmetros monitorados, registrados digitalmente e aptos a serem retornados em outros momentos têm sido a função destes equipamentos periféricos que preservam o processo de entrega técnica de um ferramental à clientes e permitem que episódios posteriores, onde questiona-se a performance do ferramental, sejam confrontados corretamente pela ferramentaria junto a seu reclamante.

O passado está na sua cabeça. O futuro em suas mãos

Para os apaixonados pelas transformações que as máquinas ferramentas executam e pela mágica com que os ferramentais transformam meros grãos de plásticos e chapas de metal em poderosos e imponentes objetos, uma informação: o mundo tem e irá presentear constantemente essas pessoas com possibilidades cada vez mais admiráveis. 

É insanidade esperar resultados diferentes fazendo as mesmas coisas – Albert Einstein

Para os apaixonados pelo “negócio ferramentaria”, há possibilidade de diferenciar-se, produzir e faturar muito mais, com menos recursos, com maior precisão em controle de custos e prazos, com maior confiabilidade em processos e prazos, talvez com menos tensão e ansiedade em um ramo tão pressionado em todos aspectos. 

A adoção destas tecnologias, disruptivas ou não, são caminhos sem volta.

Cabe a cada colaborador, gestor ou proprietário olhar com seriedade, honestidade e introspecção para determinar o grau de maturidade que possui e elencar prioridades para estabelecer planos e focar qual caminho maior retorno trará à instituição o qual pertence. 

Hoje, pouquíssimas empresas possuem o capital humano, financeiro e tecnológico para estar no “Estado da Arte” em todos os aspectos que o mercado de soluções para ferramentarias possui e produz.

Porém, a jornada não é pela perfeição. A busca por ela é que nos dará a grandeza e naturalmente as plataformas para superarmos nossos concorrentes.

Tags
futuroferramentariatecnologia
Compartilhe

Luís Eduardo Albano

Vice-presidente de Relações Internacionais ABINFER [email protected]