Tupy automatiza processos e otimiza setor de usinagem

Utilização de robôs trouxe redução de custos na montagem de novas linhas e maior precisão das operações.

No final do ano passado, uma montadora de veículos procurou a Tupy com planos de reduzir, ainda mais, o tamanho dos seus motores. Para isso a ideia era reduzir as paredes entre os cilindros do cabeçote, o que contribuiria para diminuir o peso e o tamanho final do motor, tornando-o mais compacto. Isso, além de trazer benefícios ao desempenho dos veículos, também facilitaria as operações de montagem, gerando maior produtividade. Para isso a Tupy adquiriu uma máquina de ultrassom para que as medições fossem feitas antes do início da usinagem, evitando refugos de peças com paredes de cilindro muito finas.

Para atender às exigências da montadora, a empresa entrou em contato com um fabricante de máquinas operatrizes para se incorporar ao processo e desenvolver uma máquina mais completa, em conjunto com a fabricante do ultrassom. O resultado da parceria foi uma máquina capaz de medir as paredes com precisão e corrigir o ponto zero do bloco imediatamente após a medição e caso não for possível ajustá-lo, o bloco volta para o forno.

Com o novo sistema, houve diminuição da quantidade de refugo e não há mais perda de tempo e nem de material com as peças descartadas. A máquina é a única na América Latina e está em funcionamento desde o começo do ano. Apesar de um investimento inicial elevado, a medição e a correção antes da usinagem, permitem um retorno rápido do capital investido e já existe outra montadora interessada em adotar o mesmo sistema em sua linha de produção.

O material que permite ser trabalhado em menor espessura e sem, com isso, perder a resistência é o ferro fundido vermicular, uma aposta da Tupy que consumiu nove anos somente de estudos, os quais foram iniciados na década de 90. Em 2004, o domínio das técnicas de usinagem do material permitiram a empresa com sede em Joinville (SC) ampliar contratos com todas as grandes montadoras. Especialmente utilizado em motores diesel, o ferro fundido vermicular possibilita a fabricação de motores mais potentes, mais compactos e, portanto, mais leves e com a vantagem de oferecerem maior eficiência na combustão.

Em 1996 a empresa iniciou o Programa Criação, para incentivar os funcionários a trazerem ideias para melhorias dentro dos parques fabris. Trata-se de um programa do qual todos podem participar. Por ano são implementadas uma média de 25 mil melhorias que envolvem desde os pequenos aos grandes projetos, em todas as unidades. “O Brasil ainda tem essa questão de inovação muito latente e recentemente começou a caminhar com passos mais largos nesse sentido. A Tupy já nasceu de uma experiência de inovação.”, lembra o diretor de usinagem, Cássio Andrade.

Em tempos mais recentes, na década de 90, as empresas foram estimuladas a pesquisar um novo material mais resistente para motores a diesel. A Tupy desenvolveu, em parceria com a empresa Sueca SinterCast, a tecnologia de controle do metal líquido, um dos pontos críticos para a produção do ferro fundido vermicular (CGI), o que lhe rendeu o prêmio da Finep (Financiadora de Estudos e Projetos – empresa pública ligada ao Ministério da Ciência e Tecnologia) em 2004. A presença de magnésio na composição do ferro fundido vermicular é o que o diferencia do ferro fundido cinzento, em que não há magnésio ou há quantidade insignificante. Para alcançar a fórmula do CGI, a faixa de magnésio é muito estreita e o elemento químico tem de ser mantido em uma faixa entre 0,010% e 0,012%.

O início da utilização do CGI também deu início ao setor de usinagem, criado a 12 anos atrás. As dificuldades iniciais em usinar em grande escala o novo material, por conta do alto desgaste do ferramental, aproximaram a Tupy dos grandes fabricantes de ferramentas, que foram incentivados a realizarem testes na fábrica, a fim de encontrarem a solução ideal entre ferramentas e parâmetros de corte.

Robotização

O uso de robôs nas linhas de produção está cada vez mais comum dentro da indústria automotiva. Eles são utilizados para efetuar os serviços de manipulação de materiais, solda, montagem e inspeção, com o intuito de aumentar a qualidade e reduzir os custos. A mudança é realizada em processos que não exigem tolerâncias muito estreitas, mas também exigem bastante estudo até a adequação ideal, como no desafio de montagem de um robô para a execução de roscas em motores 4C em ferro fundido cinzento.

A ideia partiu de uma visita anos antes a uma universidade alemã que estava estudando o processo de fabricação de roscas com a utilização de um robô. As roscas podem ser realizadas por intermédio do processo de torneamento, rosqueamento com machos, cossinetes ou conformação mecânica, surgindo assim uma rosca adequada para cada exigência de aplicação. No artigo produzido por quatro engenheiros envolvidos no projeto, os autores explicam que a qualidade “depende dos diâmetros, do passo e do ângulo da mesma. A qualidade pode ser controlada através de um calibrador de atributo PNP(Passa Não Passa) e pela máquina tridimensional, nos casos de controle posicional.” A equipe levou seis meses e tem orgulho de ter produzido o único robô de rosca do mundo para produção em larga escala – cerca de 9 milhões de roscas por ano.

Os robôs também estão presentes nas linhas de rebarbação e lavagem. Para esta última, o que levou ao estudo de novos processos, foi a chegada de um novo cabeçote de motor que exigia uma limpeza interna equivalente a um cuidado manual. Em consultas feitas no mercado, nenhuma das lavadoras atendia as especificações pretendidas com custo competitivo e flexibilidade suficientes. O primeiro passo foi fazer uma cabine e lavar as peças com uma lavadora de alta pressão do tipo WAP comercial. Após verificar que era possível lavar desta forma, foi comprado um robô para que os jatos de lavagem alcançassem com eficiência as galerias, sem incorrer em insalubridade para o operador. Com o aperfeiçoamento do sistema, hoje a célula consegue entregar o cabeçote limpo e seco.

Carlos Eduardo Turino explica que, para a robotização do setor, dois fatores são levados em conta: o grau de dificuldade de uma tarefa para ser executada manualmente e a insalubridade. Algumas montadoras utilizam blocos de motores que chegam a 190 quilos, com este peso a utilização de robôs facilita e agiliza a movimentação dos blocos ao longo das linhas onde ocorrem os processos de usinagem. A chegada de robôs não significa a perda de postos de trabalho e os funcionários são realocados para as novas linhas que surgem. “Nós não temos chance de reduzir o nosso contingente, vivemos um problema contínuo de falta de profissionais no mercado, especialmente de mão de obra qualificada.” . Em uma linha de montagem de capa para cabeçotes de motor, o índice de erros e a falta de componentes eram muito altos, mesmo com a dedicação de dois funcionários para a conferência. O sistema está em uso há três meses e o erro foi reduzido a zero. A experiência mostra que há espaço para ambos, tanto para o homem, quanto para os robôs. A combinação adequada destes dois recursos pode ser fundamental na determinação do grau de competitividade de uma empresa.

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