Otimizando o orçamento: Definindo valores de compra e venda de ferramentas e peças estampadas.

A competitividade no mercado das autopeças vem crescendo a cada dia e para as empresas desse nicho se manterem ativas e lucrativas precisam trabalhar com metas de orçamento restritas e factíveis.  

Por um lado, valores acima da média do mercado implicarão na não seleção do projeto, e por outro lado valores abaixo desta afetarão a margem de lucro. Dessa forma, definir o ponto ótimo é o grande desafio enfrentado por estas empresas. Já as montadoras, por sua vez, possuem o desafio de definir os valores a serem pagos em cada projeto antes de abrirem os pacotes de projetos para o mercado, sendo esses valores condizentes e factíveis com a complexidade de cada item.

Para as ferramentarias a definição do custo ferramenta é uma tarefa árdua, pois o orçamentista precisa dispender tempo e esforço para prever detalhes sobre o processo de acordo com a complexidade do produto mantendo em vista que essa é uma tarefa não lucrativa até o momento da seleção, devendo ser efetuada de maneira rápida para despender o mínimo de recursos da empresa e ao mesmo tempo ser executada com precisão, já que uma vez selecionado o orçamento proposto um dos fatores que definirá se a ferramentaria terá lucro será coerência entre o valor orçado e o valor real gasto na construção das ferramentas.

Ao longo da história foram desenvolvidos diversos métodos para a valoração do custo ferramenta, métodos estes que para o contexto da época no qual foram desenvolvidos trouxeram ótimos resultados para empresas, que trabalhavam com metas folgadas e pouca competição. Entretanto, estas condições estão distantes do mercado atual, e para as empresas se manterem ativas e lucrativas são demandados novos métodos que lhes tragam resultados rápidos e precisos. Sendo uma das premissas do desenvolvimento tecnológico a garantia do aumento da eficiência e precisão das diversas atividades, nesse sentido hoje existem soluções que auxiliam os especialistas na etapa orçamento, as quais consistem em sistemas CAE. 

O AutoForm é um exemplo, que baseando-se na geometria do produto é capaz de calcular a estampabilidade do mesmo e estimar o custo do ferramental e da peça final. Ele traz assim, agilidade e segurança para a elaboração do orçamento. (Imagens: 1A – Geometria do produto / 1B – Estimativa de custo)


Tendo como foco o tempo de resposta e a precisão, os softwares realizam cálculos simplificados da estampabilidade do repuxo ou mesmo de dobra, considerando a classe do material e a espessura, trazendo como resultado o estado de tensões, o estiramento e o blank mínimo, o que garante ao especialista embasamento para avaliar a complexidade do produto e consequentemente definir o processo e/ou propor modificações de produto, sendo esses fatores grandes influenciadores no custo da ferramenta. (Imagens: 2A – Simulação OneStep / 2B – Modificação do produto /2C – Resultado após modificações)




Outro ponto importante a mencionar sobre a análise de factibilidade na etapa de estimativa de custos são as ligas de alta resistência, que ao longo dos anos têm sido aperfeiçoadas pelas siderúrgicas, para atender a demanda de tornar os veículos mais leves, já que essas permitem a redução da espessura das peças sem afetar a segurança. Por outro lado, a estampabilidade se torna complexa, principalmente na previsibilidade de defeitos e definição de processos, nesse caso a simulação incremental dos softwares CAE são recursos válidos que possibilitam ao especialista analisar de um modo mais criterioso a estampabilidade do produto e é importante frisar que mesmo na etapa de orçamento essa análise é crucial, pois evitará inconvenientes durante o processo de try-out, no qual o custo hora supera o de engenharia. Essa abordagem se aplica também a linha branca, visto que enfrentam dificuldades simulares para as ligas de aço inoxidáveis e em alguns casos possuem outro fator agravante que é a qualidade estética da superfície.

Uma vez que o produto seja factível para estampagem e o especialista tenha definido o processo, o custo da ferramenta será calculado integralmente baseado nas características da geometria do produto. É nesse ponto é que o método difere dos métodos convencionais e garante maior precisão para as estimativas. Ex.: Em um certo produto existe um furo oblongo, para o qual o especialista definiu que essa característica será realizada em determinada operação. O software, tendo essas informações, calculará o custo dos componentes necessários para realizar esse corte com base no perímetro do furo, e sendo assim calculará todas as etapas de manufaturabilidade do mesmo, como o tempo de projeto, usinagem 2D/3D e ajuste, quantidade de aço, entre outras etapas. 

Assim, com o plano de métodos definido com todas as características do produto o especialista logo tem em mãos o custo do conjunto de ferramentas, bem como uma lista detalhada com todos os custos por operação e os dados sobre os recursos e equipamentos que serão utilizados, dados esses que auxiliarão no planejamento e controle de produção da ferramentaria e usinagem, permitindo prever a disponibilidade de cada departamento. (Imagens: 3A – Plano de métodos / 3B – Tarefas para manufatura / 3C - Custo ferramenta)



Outra responsabilidade do orçamentista é a valoração do custo peça, e assim como no caso do custo ferramenta a resposta deve ser rápida e os resultados precisos, pois nessa etapa qualquer centavo no custo terá alta relevância na negociação. Sendo assim, estimar o blank mínimo é uma forma de otimizar esse custo. E novamente o software CAE poderá auxiliar, pois com base na geometria, nos dados da matéria prima e na geometria do repuxo o software simulará de forma simplificada o estado de estiramento do repuxo ou dobra e com isso estimará um blank mínimo, além de ser possível avaliar a partir dele a utilização da bobina e verificar a possibilidade de se gerar um blank com geometria simplificada, evitando assim uma operação de corte para o blank figurado. A mesma questão da utilização do material é considerada para ferramentas progressivas, porém a otimização do custo neste caso está atrelada ao layout da tira, ou seja, à disposição do produto sobre a tira e à definição dos carregamentos. (Imagens: 4A – Blank estimado / 4B – Simplificação do blank / 4C - Custo peça) 



Mas a preparação de orçamentos não é um desafio enfrentado apenas pelas ferramentarias e estamparias, visto que as montadoras também realizam essa tarefa antes de abrirem os pacotes de projetos para o mercado. Elas os utilizam para ajustar os valores de acordo com a complexidade de cada item, de maneira que a verba destinada ao centro de custo do veículo para estamparia não seja extrapolada. Dessa maneira ainda na fase de design os engenheiros podem atuar na geometria do produto com o objetivo de torná-lo menos complexo e consequentemente reduzir o valor do ferramental. Porém, para isso se faz necessário a utilização de recursos de engenharia como softwares CAE que possibilitem a modificação da geometria e apresentem resultados rápidos, para se analisar a estampabilidade e realizar todos ajustes necessários sem atrasar o programa.

Além de poderem otimizar a geometria do produto para reduzir os custos, as montadoras também podem atuar em outra frente na otimização de processo, na qual o especialista atuará na definição e otimização do plano de métodos para cada produto e a partir daí terá em mãos o Breakdown completo das ferramentas, que o auxiliará na hora de negociação com os fornecedores. No mesmo sentido, para garantir maior confiança no processo otimizado esse especialista poderá validar este processo executando uma simulação incremental. Nesse caso o software CAE realizará o cálculo com maior precisão, apresentando resultados condizentes com o processo definido e dessa forma o especialista terá argumentos para defender a sua otimização. Nesse último ponto as ferramentarias e estamparias podem utilizar o recurso da simulação incremental para defender o seu processo também, e dessa forma terão argumentos para discussões técnicas com foco no custo e na qualidade do produto.

No geral as empresas de todos os setores vêm enfrentado diversos contratempos e para se manterem fortes, demandando ferramentas que as auxiliarão a otimizar e ampliar a eficiência dos departamentos, como apresentado nesse artigo. Os recursos dos softwares CAE garantem a padronização, agilidade e assertividade no orçamento de estampos, sendo essa a primeira etapa fundamental para ditar a lucratividade das empresas desse segmento.

Abaixo alguns relatos práticos dessa aplicação, feitos por Rogério Moura Machado, Analista de ferramental da Bruning e Bruno Ornelas, Gerente de Engenharia da Voa Industria.

 Rogério Moura Machado

O tempo disponível para uma análise de factibilidade de um item estampado, definição do processo de estampagem e orçamento do ferramental têm sido cada vez menores, entretanto, a exigência por evidências e padronização das informações do orçamento tem aumentado.

Neste cenário, a solução CAE tem nos auxiliado na definição do PLM e investimentos em ferramental de estampagem. Com ele, é possível realizar uma rápida análise de formabilidade, e assim podemos identificar pontos críticos para a conformação e estimar o blank para a sequência do processo. A montagem do processo é de fácil organização permitindo a geração de relatórios que podem ser compartilhados com o cliente e/ou utilizados em kick-off do projeto, alimentando as áreas que irão validar este ferramental.

Para estimativa de custos, montamos nossas linhas de prensas, estimamos o tamanho das ferramentas, criamos nossos próprios Standards de custos baseados nos centros de custos da empresa. Assim, avaliamos os custos orçados em cada etapa do ferramental: Engenharia, Matéria-prima, usinagem, montagem, tryout e seguimos calibrando estes custos com uma análise de orçado X realizado dos custos dos ferramentais desenvolvidos.

Bruno Ornelas

O software CAE aplicado ao nosso departamento de orçamento e planejamento são itens fundamentais para o controle do projeto em termos de custo e prazo de fabricação que em suma são os diferenciais para ser competitivo neste segmento e a tecnologia está presente para garantir a assertividade e agilidade no tempo de respostas, trazendo assim condições favoráveis para estar em sintonia com o mercado superando assim a concorrência.

Colaboração:

Rogério Moura Machado – Analista de Ferramental na Bruning Tecnometal – Departamento de Engenharia de Estamparia, atuando em orçamentos de ferramental, com 20 anos de experiência nas áreas de ferramentaria, processos de estampados e conformação. +55 55 991623884 / [email protected]

Bruno Ornellas – Gerente de Engenharia da Voa Industria – Engenheiro responsável por orçamentos, processos, projetos, CAM, com mais de 15 anos de experiência na área de conformação de chapas.+55 31 993087229 / [email protected]

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Wesley Aparecido da Silva -

Engenheiro de aplicação da Autoform e atua no suporte aos clientes, possui mais de 9 anos de experiência em estampagem tendo realizado funções nas áreas de Estamparia, Qualidade, Engenharia de processos e ferramentaria.