Maior produtividade através da otimização de todo o processo

No entanto, a principal vantagem não reside apenas na aquisição de uma nova máquina, mas na otimização de toda a cadeia de processos. A questão fundamental é perceber que operações de maquinagem podem ser combinadas de forma a reduzir os tempos de preparação, minimizar os reajustes e aumentar a produtividade.

Em muitos processos de fabrico, os componentes continuam a passar por várias máquinas e estações de trabalho: torneamento, fresagem, furação, medição, nova fixação e realinhamento. Cada etapa pode ser tecnicamente justificada. Apesar disso, quando consideradas em conjunto, estas operações geram custos de preparação, tempos de espera, deslocações, armazenamento intermédio e oportunidades adicionais de erro.

As máquinas Turn & Mill ou os centros de maquinagem de 5 eixos com integração FD combinam operações de torneamento e fresagem numa única área de trabalho. Dependendo da aplicação, podem também integrar operações adicionais, como furação, roscagem, corte de engrenagens, retificação ou medição durante o processo. O objetivo é realizar a maquinagem completa numa única fixação.

A Schwarzer GmbH, de Schloß Holte-Stukenbrock, confirma que esta abordagem funciona na prática. Com a utilização de uma CLX 450 TC, a empresa concentrou a produção de componentes complexos numa única máquina. Anteriormente, o processo exigia três máquinas.

O processo completo de maquinagem em seis faces inclui operações de fresagem, torneamento e gravação, bem como medições durante o processo. “Em caso de desvios, a máquina corrige automaticamente o programa”, explica o diretor-geral, Thorsten Schwarzer.

O tempo de preparação foi também significativamente reduzido. Graças ao eixo B, são necessárias menos ferramentas por peça do que num torno com torre. “Graças ao armazém de ferramentas, dispomos de muito mais ferramentas. Isto é ideal para nós, enquanto fabricantes por encomenda com muitas peças que mudam constantemente. Já não estamos a preparar a máquina; já estamos a tornear!”, afirma.

Esta experiência demonstra por que razão a DMG MORI considera a integração de processos um fator-chave para reduzir os tempos de preparação, as paragens e os erros de fixação, bem como para encurtar os tempos de ciclo.

Esta abordagem é particularmente relevante para oficinas de subcontratação e empresas de média dimensão na área da maquinagem CNC. Isto porque a capacidade não utilizada nem sempre está relacionada com o tempo de funcionamento do fuso, mas muitas vezes com as interrupções do processo: troca de ferramentas, procura, espera, transporte e coordenação.

A Schwarzer GmbH conseguiu integrar todo o processo de fabrico de um componente complexo na área de trabalho de uma DMG MORI CLX 450 TC. Anteriormente, eram necessárias três máquinas para realizar esta tarefa.

Enquanto as máquinas Turn & Mill concentram várias etapas do processo numa única área de trabalho, reduzindo os tempos de ciclo, as soluções de automatização eliminam a intervenção manual no processo de maquinagem. A combinação destas duas abordagens permite obter processos globais mais produtivos.

No entanto, o primeiro passo não tem necessariamente de ser uma linha de produção totalmente automatizada. Para muitas empresas, o manuseamento automatizado de peças constitui uma opção mais pragmática. Foi também o caso da Wilhelm Bahmüller Maschinenbau Präzisionswerkzeuge GmbH, em Plüderhausen.

A empresa já utilizava duas máquinas CTX 1250 beta TC quando decidiu incorporar outra máquina de torneamento e fresagem com manuseamento automatizado. Também neste caso, a CLX 450 TC revelou-se uma solução adequada. O manuseamento das peças é assegurado por um Robo2Go. Foi instalado outro Robo2Go numa das duas máquinas CTX 1250 beta TC.

A facilidade de utilização foi um dos fatores que mais convenceu Hans Binder, diretor da divisão de ferramentas de precisão: “O sistema é intuitivo e autoexplicativo, uma vez que orienta o utilizador ao longo do processo”.

Soluções como o Robo2Go podem assegurar a carga e descarga das peças, permitindo aumentar o tempo produtivo – por exemplo, durante a tarde, à noite, aos fins de semana ou em paralelo com a produção diária.

Em qualquer caso, a automatização depende da estabilidade do processo. É necessário tirar o máximo partido de processos estáveis. As peças em bruto, os dispositivos de fixação, a capacidade de preensão, o posicionamento das peças, as aparas, o líquido de arrefecimento, a vida útil das ferramentas e a resposta a avarias devem estar sob controlo. Desta forma, a automatização torna-se uma alavanca fiável para aumentar a produtividade.

Soluções como o Robo2Go são um exemplo de modernização através da automatização. Em muitos casos, a DMG MORI pode equipar máquinas existentes dos clientes com soluções de automatização adaptadas aos novos requisitos de produção.

Esta abordagem permite aumentar rapidamente a capacidade produtiva e contribuir para atenuar a escassez de mão de obra. As soluções de automatização para o manuseamento de peças e paletes permitem gerar tempo produtivo adicional durante a noite ou em paralelo com as operações diárias.

A vantagem da modernização reside no facto de a automatização tirar partido de processos já estabelecidos e estáveis, funcionando como um fator de produtividade com um período de amortização reduzido.

Antes de realizar um investimento, é essencial analisar a própria gama de peças. Merecem especial atenção as famílias de peças recorrentes que envolvam múltiplas tecnologias de maquinagem, várias operações de fixação, elevados requisitos de precisão posicional e geométrica ou um esforço significativo de preparação e planeamento.

No entanto, nem todas as peças complexas são automaticamente boas candidatas à maquinagem por torneamento e fresagem. Se as superfícies de fixação não estiverem bem definidas, as peças em bruto variarem significativamente, o acesso às ferramentas continuar a ser difícil ou a experiência em CAM e simulação for insuficiente, a maquinagem completa pode introduzir complexidade adicional.

As vantagens surgem quando o componente, a estratégia de fixação, a programação, o controlo de qualidade e a experiência do operador estão devidamente alinhados.

Para aumentar a sua capacidade de produção, a Wilhelm Bahmüller Maschinenbau Präzisionswerkzeuge GmbH investiu em soluções de fabrico automatizadas. A empresa optou por uma CLX 450 TC com Robo2Go da DMG Mori e decidiu também equipar uma CTX 1250 beta TC já existente com um Robo2Go.

A produção automatizada pode ser implementada de diferentes formas, dependendo do componente e da máquina. Os sistemas robotizados de manuseamento de peças, como os modelos Robo2Go, são instalados à frente de um torno ou de uma fresadora, onde asseguram a carga e descarga das peças.

O compacto Robo2Go Open pode ser instalado em poucos minutos, onde for necessário. No caso do Robo2Go Max, o peso da peça de trabalho pode atingir 115 kg. O WH Cell permite a carga através de uma porta lateral. Esta solução compacta, com elevada densidade de armazenamento de peças, permite uma produção eficiente de grandes séries, sobretudo de peças pequenas.

Nas fresadoras, os sistemas de manuseamento de paletes oferecem outra opção de automatização. Estes sistemas permitem carregar a máquina com dispositivos de fixação ou ferramentas, proporcionando aos utilizadores um elevado grau de flexibilidade. Um sistema de armazenamento de paletes pode adaptar-se a diferentes trabalhos, enquanto as paletes individuais podem ser carregadas com diferentes peças em torres de fixação.

A partir destas soluções de automatização, também é possível criar células de produção completas, por exemplo, ligando várias máquinas através de um sistema Matris ou utilizando um robô para carregar o sistema de manuseamento de paletes de uma fresadora.

A principal conclusão para as pequenas e médias empresas de CNC é a seguinte: o caminho para a Transformação da Maquinagem (MX) não começa com a configuração da máquina, mas com a análise da realidade das próprias operações de fabrico.

Que peças exigem atualmente mais operações de fixação?

Que tempos de paragem podem ser evitados?

Que processos são suficientemente estáveis para a produção automatizada?

Que dados comprovam as vantagens?

Responder claramente a estas perguntas não conduz necessariamente a uma solução única. Permite, no entanto, identificar o próximo passo lógico: passar de máquinas individuais para a maquinagem completa, da intervenção manual para uma automatização fiável e da mera capacidade da máquina para uma verdadeira capacidade do processo.