Customizar ferramentas on-line ajudará os fabricantes a enfrentar os desafios de diversificação

Customizar a manufatura - o processo de desenhar, desenvolver e fabricar produtos baseados nas especificações exclusivas do cliente - impõe desafios exclusivos aos fabricantes. Com a manufatura de alto volume, o objetivo da fábrica é fazer milhares - ou milhares - de produtos com um baixo custo por unidade. Práticas de projeto e manufatura permitem que as empresas fabriquem produtos a preços acessíveis aos consumidores, com uma baixa margem de lucro por unidade que multiplica por toda a operação de manufatura.

Todavia, a história é diferente com peças únicas feitas sob encomenda (BTO) ou lotes de produção menores. O operador deve adaptar os dados de corte e a escolha da ferramenta para garantir a qualidade e a produtividade, além de assegurar que os aspectos dos preços mencionados sejam atendidos. Esses parâmetros devem ser implementados rapidamente para fabricar um tipo de produto com que, possivelmente, o operador nunca tenha trabalhado até então. Além disso, o processo pode envolver a usinagem de peças feitas de materiais resistentes, como aços endurecidos, aços sem liga ou superligas resistentes ao calor (HRSA).

Este desafio é suficiente para empresas que estão acostumadas a fabricar uma variedade de produtos conhecidos usando diferentes materiais difíceis diariamente. Porém, agora existe a necessidade de outros fabricantes entrarem em ação. Como o prolongamento da pandemia de COVID-19 tem efeitos imprevisíveis para a indústria, especialmente em relação ao abastecimento e demanda, os fabricantes se veem encorajados a explorar novas oportunidades de receita, bases de fornecedores e produtos.

Um recente relatório da Make UK revelou que a manufatura no Reino Unido levará até 2022 para alcançar os níveis em que estava antes da COVID-19, o que, potencialmente, custará £35.7 bilhões de valor agregado bruto apenas este ano. O relatório também analisou as nações com as manufaturas mais estabelecidas do mundo, incluindo EUA e Alemanha. As descobertas da Make UK confirmam que os fabricantes devem diversificar suas bases de clientes para que cresçam, mantenham a demanda e evitem a dependência excessiva de um mercado ou cliente específico.

Assim, as fábricas que eram especializadas em uma determinada área de produção estão usando suas fresas e tornos CNC para uma variedade mais ampla de materiais tenazes e desafiadores, com menos trocas entre os lotes de produção. Isso significa novas peças, geometrias de ferramentas e especificações. E os operadores precisam de controle adaptável em tempo real e sistemas de dados que conversem.

Também é provável que ferramentas prontas para usar não estejam sempre equipadas para gerar os melhores resultados. Em vez disso, os fabricantes devem considerar soluções de ferramentas personalizadas para continuar a entregar produtos de qualidade. Como fazer isso de forma rápida e lucrativa?

Por que customizar?

Primeiro, vamos analisar o que é necessário para customizar uma broca e por que isso é importante. Os chanfros, as arestas de corte, o núcleo e a geometria do canal da broca estão intrinsecamente vinculados a resultados como qualidade do furo, produtividade e desgaste da ferramenta; e fatores operacionais como níveis de força de corte e torque que podem ser aplicados à broca.

Para os especialistas em ferramentas da Sandvik Coromant, o desenho da broca é fundamental. Isso é particularmente evidente em sua gama otimizada de brocas inteiriças de metal duro, com desenhos aprimorados que incluem ponto otimizado e geometria do canal avançados, chanfros de cantos e núcleos reforçados, arestas preparadas para remover micro defeitos da aresta de corte e margem dupla para melhorar a estabilidade da furação.

Um bom exemplo é a CoroDrill® 860 com geometria - GM. Esta broca é especialmente popular entre fabricantes de produção mista e engenharia geral porque ela foi desenhada para todas as aplicações em que a produtividade e a qualidade do furo são essenciais. A CD860-GM também é usada nos setores aeroespacial, petróleo e gás, nuclear e energia renovável.

Seu desenho otimizado também foi comprovado em produção automotiva, incluindo furação de blocos de motor, carcaças, flanges e coletores. Na Coreia, um fabricante automotivo usou a CoroDrill 860-GM para usinar furos passantes para conectores de transmissão automotiva.

A broca de um concorrente produziu 200 peças, 1600 furos no total, com uma velocidade de corte (Vc) de 80m/min (3102 RPM) e avanço de corte (Vf) de 381 mm/min. Enquanto isso, a CoroDrill 860-GM produziu 2300 peças (18400 furos) com um Vc de 100m/min (3878 RPM) e Vf de 814 mm/min.

O resultado foi a melhoria significativa de 1150% na vida útil da ferramenta e mostra a importância de combinar o desenho da broca com os dados de corte de forma que alcancem o desempenho ideal.

Ir além

E se uma fábrica precisar de desempenho ainda melhor de sua solução de ferramentas que as opções padrão disponíveis podem oferecer? A maioria dos operadores estará em uma posição em que uma broca mais curta ou com diâmetro diferente propiciará resultados melhores.

É neste ponto que a customização da ferramenta entra em ação porque, graças à tecnologia moderna, é possível customizar as ferramentas standard existentes ou desenvolver uma totalmente nova. Neste caso, "tecnologia moderna" refere-se à Tailor Made da Sandvik Coromant, uma ferramenta on-line que permite aos usuários personalizar as ferramentas de acordo com suas necessidades específicas para fabricar suas peças.

Resumindo, os usuários podem fazer o login e inserir suas próprias configurações no software, que podem customizar uma broca existente, como a CoroDrill 860-GM, por exemplo. Vamos dizer que queiram um diâmetro de 18 mm, um comprimento útil de 36 mm e haste Weldon. Todos esses parâmetros podem ser adicionados, dando ao usuário a liberdade de determinar suas dimensões e especificações. O software também pode recomendar parâmetros como o comprimento da broca.

O recurso Tailor Made é um exemplo de como os engenheiros e gerentes de fábricas estão recorrendo cada vez mais a ferramentas online para obter vantagens na vida real. A ferramenta customizada é especialmente útil quando usinar peças com muitos furos e muitas aplicações, como blocos de motores automotivos.

Além disso, há a vantagem de tempo porque o usuário final não precisa esperar por uma cotação. Tailor Made pode ser acessada a qualquer hora e a qualquer dia; um exemplo de como os fabricantes estão cada vez mais on-line para se comunicar com os fornecedores. De acordo com a pesquisa feita pela Sana, atualmente, 19% dos fabricantes compram pelo menos 90% de seus produtos on-line.

Aqui, uma vantagem é um retorno mais rápido. Isso é especialmente útil quando os fabricantes devem se adaptar rapidamente a novos pedidos para peças BTO ou exclusivas, sem perder tempo ou qualidade.

Apenas um clique de distância

Porém, as vantagens mais importantes do desenho personalizado de uma ferramenta estão relacionadas à usinagem e desempenho.

Por exemplo, pense em um fabricante que tentou ganhar produtividade em uma de suas linhas de produtos. O cliente usou duas ferramentas para produzir uma característica, especificamente, uma broca e um escareador para um furo de rosca fina M10. As peças fabricadas tinham 45 furos e, em alguns casos, até 90 furos.

A solução standard do cliente, uma broca escalonada com a broca e o escareador combinados, era inadequada porque a geometria do recurso e das duas ferramentas existentes não produziam um escareador grande o suficiente.

Em vez disso, ao usar o Tailor Made da Sandvik Coromant, o cliente ficou on-line e desenhou uma nova ferramenta. Em poucos minutos, o software gerou um arquivo DXF 2D, uma renderização 3D, o preço e o prazo de entrega. O cliente também pôde ver que eram necessárias poucas mudanças na geometria da ferramenta.

Isso levou apenas poucos minutos e a ferramenta foi reenviada e retornou rapidamente com modelos e desenhos atualizados. Poucas semanas depois, a solução foi entregue ao cliente e a nova ferramenta foi implementada em seu procedimento de manufatura.

O cliente disse que ficou muito impressionado com a facilidade de criar uma nova solução e com a rapidez com que a Tailor Made retornou os resultados. Além disso, o novo tempo do ciclo obtido com este processo, alcançado com o Tailor Made, foi comparado ao antigo. Descobriu-se que, ao ficar on-line, o cliente reduziu o tempo do ciclo em 10%.

Os fabricantes podem melhorar este desempenho com outras ferramentas online, como CoroPlus® Tool Guide da Sandvik Coromant que permite calcular os dados de corte ideais para suas especificações e os combinem para obter a ferramenta certa.

Além disso, essas ferramentas on-line abrangem grupos de produtos em todas as áreas de metalmecânica (torneamento, fresamento e furação) estão disponíveis para customização. Há duas vantagens para fabricantes: ela ajuda a se adaptarem rapidamente para fabricar peças únicas ou BTO com as quais, talvez, não estejam familiarizados. ela pode ajudar os fabricantes a testarem práticas de diversificação como, por exemplo, operar uma variedade maior de materiais difíceis ou dados em suas máquinas CNC de um dia para o outro.

Com as ferramentas on-line com Tailor Made da Sandvik Coromant, “destacar-se na multidão” pode não ser apenas uma ideia, mas uma solução para os fabricantes diversificarem e agarrarem novas oportunidades.