(*) Patrick de Vos
(05/03/2017) – Todas as empresas de usinagem executam a mesma tarefa: conversão de matéria prima em peças acabadas. Os produtos devem ser usinados no nível especificado de qualidade, na quantidade necessária e entregues no prazo desejado. Considerações sobre sustentabilidade e problemas ambientais também devem ser resolvidas. Para se manter competitivas e lucrativas, as empresas buscam continuamente maneiras mais econômicas e produtivas de realizar seu trabalho.
O maior exemplo atualmente desses esforços de melhorias do processo é chamada “Indústria 4.0” – estratégia e táticas que integram as modernas tecnologias de aquisição de dados, armazenamento e compartilhamento no processo de fabricação. A Indústria 4.0 é atualmente o nível máximo da evolução da fabricação, exigindo um forte comprometimento da gerência, de pessoal especializado e investimento significativo.
Infelizmente, as empresas que não possuem os recursos dos gigantes da indústria mundial, como a General Electric ou a General Motors, podem achar que as melhorias de produtividade estão fora de seu alcance. No entanto, análises e ações simples e econômicas podem ter grande efeito positivo sobre a produtividade de operações de empresas de pequeno a médio portes. Na verdade, antes de investir em novos computadores, robôs ou pessoal, qualquer empresa, grande ou pequena, deve executar a análise básica do processo e organizar os equipamentos e as práticas atuais. A realidade é que a informatização de operações de empresas desorganizadas resulta apenas em desordem informatizada.
Três fases e dez etapas simples – A organização das práticas das empresas começa com a visualização do processo de produção como três fases. A primeira se refere a uma fase de seleção, envolvendo escolhas de estratégia de corte, ferramentas e condições de corte. A próxima fase é a coleta, em que as ferramentas e estratégias selecionadas são agrupadas em um processo de usinagem. A terceira fase é a de realização, colocando o processo em ação.
Em grande número de casos, os resultados da fase 3 nem sempre atendem às expectativas e, determinadas etapas são necessárias para ajustar a realidade à preparação. As etapas podem ser de natureza técnica, como buscar maneiras de moderar as forças de corte ou tomar ações de economia para reduzir custos. Felizmente, existem dez etapas simples que permitem que uma empresa analise e melhore suas operações de metalurgia. São elas:
Controle inteligente do orçamento – Uma abordagem comum para fazer orçamento em operações de metalurgia é adquirir cada elemento do processo pelo preço mais baixo possível. No entanto, é melhor não basear a seleção da ferramenta somente no preço. Antes de discutir preços, uma empresa deve considerar os resultados finais desejados. Se uma peça de excelente qualidade e tolerância muito apertada for a meta, será necessário uma ferramenta de precisão de custo mais alto para usiná-la.
O custo do esforço com ferramentas de baixo valor excessivo para obter alta qualidade das peças e da produção são inaceitáveis e excederá a despesa com ferramentas de preço mais alto. Por outro lado, quando as exigências de qualidade são menos rigorosas, uma parte dos recursos das ferramentas de alta precisão será desperdiçada. O reconhecimento da meta final do processo é a primeira etapa nas decisões de compras com excelente custo/benefício.
Como lidar com restrições de forma inteligente – As operações de metalurgia do mundo real, em oposição a discussões baseadas em teoria, estão ligadas por restrições práticas que incluem a potência e a estabilidade da máquina e as demandas dos clientes relacionadas a dimensões e qualidade de acabamento da superfície. As condições de corte podem ser amplamente variadas, mas os efeitos de diferentes combinações de parâmetros nas forças de corte e no acabamento da superfície podem limitar algumas opções.
Entretanto, apenas reduzir os parâmetros de corte no geral não é uma forma inteligente de lidar com restrições do processo. Por exemplo, as modificações na profundidade de corte têm maior efeito sobre o consumo de potência da máquina do que as modificações na taxa de avanço. A combinação de redução das profundidades de corte e aumento da faixa de avanço pode melhorar a produtividade dentro da restrição da potência limitada da máquina.
Racionalização de aplicação da ferramenta – Considerando o grande número de geometrias, tamanhos e materiais de ferramentas disponíveis, as possíveis configurações de ferramentas de corte de metal são praticamente infinitas. As empresas metalúrgicas geralmente fazem as escolhas de aplicação de ferramentas em uma operação de cada vez, escolhendo uma ferramenta específica para criar determinada característica em uma peça e, em seguida, pegando outra ferramenta para usinar outra característica diferente.
Em um exemplo de caso, duas ferramentas separadas serão usadas para tornear um eixo e produzir uma ranhura larga com dois esquadrejamentos. Especificamente, uma ferramenta torneia o eixo para o diâmetro desejado e corta um esquadrejamento e a largura da ranhura, enquanto uma segunda ferramenta corta o outro esquadrejamento. Cada ferramenta é programada e otimizada separadamente, representando custos administrativos e de programação separados.
Uma estratégia contrastante de seleção da ferramenta é desenvolver uma ferramenta customizada altamente especializada que pode criar várias características em uma passada de usinagem. A estratégia é conveniente, mas o projeto e a fabricação de ferramentas especiais são dispendiosos.
Entre os dois extremos está uma abordagem que utiliza uma ferramenta standard projetada para executar mais de uma operação (ferramenta multidirecional). Um exemplo perfeito dessa abordagem é uma ferramenta MDT da Seco.
As características da ferramenta permitem que ela torneie o diâmetro, penetre para criar um esquadrejamento, mova-se ao longo do eixo para cortar a ranhura e seja retirada para formar o segundo esquadrejamento. Mesmo que essa ferramenta multidirecional não opere nos parâmetros de corte otimizados das duas ferramentas separadas, a economia em ferramenta, programação, tempo de troca de ferramenta e custos de inventário tornam a ferramenta multidirecional a escolha preferida.
Abordagem complexa de peças (tecnologia do grupo) – Em comparação com a técnica de aplicação de ferramentas que combinam duas ou mais operações, uma empresa pode escolher ferramentas que são capazes de criar características semelhantes em uma gama de peças. Uma empresa pode usinar uma ampla gama de peças diferentes, mas as peças compartilharão características comuns, como furos, ranhuras e superfícies fresadas.
Para agilizar a usinagem de peças complexas, uma empresa pode visualizar características similares como um grupo e escolher uma ferramenta otimizada para uma determinada operação, como furação, que é repetida em peças diferentes. A ferramenta otimizada maximiza a produtividade e também reduz o custo ao considerar o tempo de engenharia necessário para programar repetitivamente as ferramentas para cada peça separada. A abordagem da tecnologia do grupo ajuda a reduzir o inventário de ferramentas.
Como obter a qualidade mínima funcional da peça – Embora o conceito inicialmente possa parecer estranho, as empresas devem estar cientes de que é necessário obter apenas a mais baixa possível qualidade da peça que atenda às especificações do cliente e aos requisitos funcionais. Não há necessidade de exceder esses requisitos. Se a tolerância de uma peça for 5 mícrons, obter 3 mícrons será perda de tempo e dinheiro. Ferramentas de melhor qualidade e processos operacionais mais precisos serão necessárias para atingir a tolerância mais apertada. Porém, os clientes se recusarão a pagar pela melhor qualidade não solicitada, e o trabalho será uma proposta de perda de dinheiro para a empresa.
Alguns problemas de qualidade, como rebarbas, obviamente devem ser resolvidos. E existem situações em que as considerações de custos mais baixos são irrelevantes – as diferenças de custo de ferramenta de alguns Reais ou centavos são insignificantes quando comparadas ao valor de um grande componente aeroespacial de titânio que a ferramenta usinará. Para maximizar a economia, o fabricante deve ajustar a qualidade da produção aos requisitos funcionais e de qualidade da peça.
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(*) Patrick de Vos e gerente de Educação Técnica Corporativa da Seco Tools, na Suécia
