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Case: Soluções Tebis na Volkswagen desde 1992

Os OEMs (Fabricantes de Equipamento Original) de todo o mundo utilizam software CAD/CAM e soluções de processos da Tebis. Por exemplo, a Volkswagen: O que começou em Wolfsburg, na Alemanha, em 1992, com a usinagem de superfície 3D, é agora um centro de produção com vários turnos, controlado por um sistema MES, na qual a tecnologia e a logística estão interligadas num processo altamente eficiente. Todas as etapas do processo são devidamente planejadas e transparentes. Devido ao sucesso da estratégia definida, foram implementados procedimentos semelhantes em Osnabrück, Alemanha e em Palmela, Portugal.

1992: Início da parceria

Usinagem de superfície 3D e programação NC

O desafio: A qualidade da superfície das peças precisava ser melhorada. Os responsáveis ​​da fábrica da Volkswagen em Wolfsburg procuravam o software CAD/CAM que melhor respondesse à sua exigência de qualidade.

Solução: Tebis, um dos principais fornecedores de software CAD/CAM, localizado no sul da Alemanha, oferecia exatamente o que a VW Wolfsburg procurava. A elevada qualidade de superfícies, bem como a possibilidade de se dividir áreas de fresamento e de se padronizar procedimentos relacionados a ferramentas e estratégias otimizadas, foram argumentos que convenceram – a partir desta altura, a programação NC na sede do Grupo VW passou a ser feita só com o Tebis.

Resultado: Horst Spanner, da Tebis, é o gestor de conta da Volkswagen até aos dias de hoje. O mesmo recorda: “Os tomadores de decisão, assim como os usuários do Tebis ficaram muito impressionados com a excelente qualidade das superfícies. E com o Tebis, passou a haver muitas operações a serem feitas na programação NC e que anteriormente teriam de ser feitas no comando da máquina”.

2000: Foco no processo de produção

Padronização e 2,5 Eixos

O desafio: A produção crescia tão rapidamente que a estrutura existente não conseguia atender a demanda – a programação e a fabricação eram processos muito demorados, os custos das ferramentas eram elevados e as máquinas ficavam paradas por muito tempo. Não era possível saber quais das muitas ferramentas estavam em uso e quando é que elas precisariam ser colocadas em máquina.

Solução: A Tebis não é apenas um fornecedor de software, é também um consultor. A Tebis e a Volkswagen analisaram conjuntamente todos os processos de fabricação e definiram medidas específicas: Os “templates” passaram a constituir a base para a produção automatizada em 2,5 eixos. Ao mesmo tempo, começava a introduzir-se o sistema de simulação Tebis, que possibilitava o planejamento prévio da operação de usinagem em ambiente virtual, incluindo ângulos de inclinação e ferramentas corretas, com a verificação de colisões com todos os componentes inerentes ao processo de fresamento, após a programação NC. A utilização de múltiplos setups também estava integrada.

Resultado: Procedimentos, “templates” e bibliotecas de processos garantem uma produção significativamente mais eficiente. O conhecimento e a informação testada e validada é transparente e está acessível a todos no sistema virtual.

2008: Soluções digitais

Peças pequenas

O desafio: Em 2008, na VW Wolfsburg eram produzidas até 8.000 peças pequenas anualmente, das quais cerca de 80% eram fundidas. O sistema de múltiplos setups permitia a fixação de até oito punções e matrizes numa placa de fixação. Mas como é que as peças pequenas poderiam ser usinadas sem colisões e como é que o sobremetal do fundido poderia ser determinado de forma segura?

Solução: Ligação mais próxima entre programação CAD/CAM e usinagem. Todo o sistema de fixação, incluindo a placa de fixação e o bloco fundido, foi então digitalizado e representado virtualmente. O que poderia ser verificado pelo operador da máquina a qualquer momento, através do Visualizador do Tebis. O uso de “templates” padronizados também ajudaram na simplificação da programação NC.

Resultado: Peças pequenas são fabricadas de forma significativamente mais rápida e segura. Roland Schöbel, diretor de produção de ferramentas da VW Wolfsburg, apresentou esta realidade no Open House da Tebis em 2010, através do exemplo da produção de peças pequenas numa DMU 125 P. “Em 1 de junho de 2009, o tempo produtivo desta máquina ainda era de 60%. Cerca de 25% das falhas podiam ser atribuídas a erros da máquina CNC. No mesmo ano, em 5 de outubro, o resultado foi completamente diferente: o tempo produtivo passou para cerca de 90% e as falhas da máquina CNC diminuíram para zero.” (1)

2009: Mais do que apenas software CAM

Engenharia reversa

O desafio: A partir desta altura, o foco estava no processo de alterações: os arquivos das peças sofriam correções e as ferramentas eram novamente usinadas – não apenas em Wolfsburg, mas também nos fabricantes locais e em fornecedores. Assim, haviam arquivos CAD que ficavam desatualizados ou indisponíveis.

Solução: As peças passaram a ser digitalizadas e transferidas rápida e corretamente para o ambiente virtual, utilizando a engenharia reversa. Com base num estudo de benchmark, concluiu-se que a Tebis tinha o melhor sistema de engenharia reversa para a construção de ferramentas. Foi criado um departamento de digitalização e engenharia reversa, com uma equipe específica para esta tarefa: “CAD with Tebis”.

Resultado: O novo processo permite que as mesmas ferramentas sejam fabricadas de forma rápida e eficiente e testadas em vários locais ao mesmo tempo. “Os fabricantes de ferramentas VW de todo o mundo se beneficiaram muito com este processo. Inclusive foi possível produzir mais rápido ferramentas para o México num processo padronizado”, afirma Roland Schöbel. A VW Wolfsburg torna-se o centro de engenharia reversa.

2011: Deformação

Organização do processo num nível superior

O desafio: Era necessário um software que permitisse compensar o retorno elástico (spring back) da chapa, de forma simulada e controlada dimensionalmente. As demoradas correções em “tryouts” (ajustes de bancada) e a falta de coordenação resultavam em enormes atrasos.

Solução: Mesmo as superfícies mais complexas poderiam ser automaticamente deformadas com o Tebis, com base em várias regras de deformação. A alta precisão garante o encaixe perfeito das ferramentas deformadas e cortadas. Após a Open House da Tebis em 2011, a decisão para Roland Schöbel era clara: a solução de deformação de superfícies da Tebis contribuiria para a redução de custos com correções e com o design. Adicionalmente, a responsabilidade pela produção dos arquivos de correção – assim como pela engenharia reversa e digitalização – passaria a depender da equipe CAD with Tebis”.

Resultado: Na Open House da Tebis em 2012, Florian Schulze, diretor do “Centro de Competência Especializado em Dados de Fresamento”, apresenta os resultados destas mudanças para um público bastante entusiasmado: “A nova organização departamental, bem como a solução Tebis para a deformação de superfícies e as funções de análise e otimização do Tebis, permitiram-nos controlar eficientemente o processo de correções. Todas as áreas saíram ganhando: As peças passaram a chegar à máquina mais rapidamente, os arquivos CAD e os programas NC puderam ser atualizados mais rapidamente e a qualidade das superfícies melhorou bastante.”

2013: Design de superfícies ativas

Juntar o que deve estar junto

O desafio: O design de superfícies ativas (ActSurf) apresentava uma grande margem para otimização. Ainda se gastava muito tempo no acabamento manual, enquanto as fresas HFC produziam os melhores resultados em superfícies exatas. O design de superfícies ativas seria, portanto, completamente reformulado com a equipe de implementação do Tebis.

Solução: Em vez de se definir o sobremetal virtual nas superfícies, com o Tebis passou a ser possível definir-se diretamente superfícies de pressão e de contato, compensações e alívio de raios, o que resultou em superfícies ativas significativamente mais simples e transições suaves. Desde então, as superfícies ativas são desenhadas exclusivamente no Tebis. Esta tarefa passa a ser da responsabilidade de um novo departamento: o Centro de Competência Especializado em Dados de Fresamento, responsável não pelo projeto, mas sim pela produção. Para se beneficiar plenamente das vantagens das fresas HFC, a Tebis apresentou uma solução especial: correspondência exata entre o contorno da ferramenta virtual e o contorno da ferramenta real. O contato no material é, portanto, definido com precisão.

Resultado: As superfícies ativas permitem agilizar significativamente a programação NC e reduzir as necessidades de acabamento manual. As correções na peça a usinar são rapidamente implementadas na programação NC. “Basta que apenas uma área de pressão não seja considerada no processo, para que a correção tenha um custo de cerca de 10.000 Euros. Hoje, por exemplo, construímos ferramentas para portas que anteriormente implicariam trabalhos de acabamento de cerca de 160 horas”, diz Schöbel. A geometria de contacto exata, juntamente com a alta qualidade da superfície conseguida com o Tebis, permitiram reduzir em cerca de 50% o tempo em processos de desbaste, redesbaste e pré-acabamento.

2015: Tebis e ProLeiS

… completamente harmonizados

O desafio: Apesar de a Volkswagen já ter bons resultados usando o sistema MES ProLeiS, houve a necessidade de gerir todo o processo com uma só solução, combinando as novas estruturas e a relação entre o software CAD e o CAM. Pretendia-se que todos os processos pudessem ser planejados e todos os arquivos e modificações pudessem ser geridos, verificados e controlados, desde a primeira superfície ativa até à fabricação, independentemente do local.

Solução: Este objetivo foi alcançado em 2015: Todas as etapas são então completamente representadas no mundo virtual Tebis e ProLeiS. Ambos os sistemas estão perfeitamente harmonizados. O que permite a implementação de um planejamento de produção dinâmico e flexível, incluindo a gestão de todos os dados.

Resultado: “Hoje podemos desmontar automaticamente mais de 100 peças de uma matriz e trabalhar diretamente com os dados da superfície ativa”, explica Schöbel. “Se houver a necessidade de corrigir matrizes, todas as áreas afetadas por essas alterações têm a usinagem bloqueada – enquanto as restantes continuam a funcionar sem problemas. Conseguimos implementar uma verdadeira rede na direção da Indústria 4.0.”

Com uma parceria como essa, só temos a crescer juntos. Conte com a nossa equipe no Brasil para soluções de software CAD/CAM e consultoria de usinagem com a Tebis/NCAM.