Tillsonburg passou por muita coisa desde que a lenda da música country canadense Stompin' Tom Connors colocou a pequena cidade de Ontário e suas plantações de tabaco sob os holofotes da fama com sua canção homônima. Atualmente, Tillsonburg faz parte de uma próspera região automotiva, lar da fábrica de peças automotivas THK Rhythm que atende fabricantes mundiais como BMW, Ford e Daimler Mercedes Benz, entre outras.
Mas uma situação difícil e competitiva fez com que a THK Rhythm precisasse fazer suas ofertas se destacarem da concorrência. Para dar uma vantagem a seus produtos, a empresa recorreu ao apoio da Sandvik Coromant e suas novas classes de torneamento de aço.
A fábrica de peças automotivas THK Rhythm é especializada em componentes de suspensão encontrados em veículos no mundo todo, bem como juntas esféricas e pinos esféricos para esses componentes. Fazer parte do setor automotivo global exige uma rigorosa qualidade e medidas de otimização de custos, o que é evidente nas instalações da THK.
A política de qualidade da THK, exposta de forma proeminente na entrada da fábrica, indica: fazer certo na primeira vez, fazer certo sempre e melhorar continuamente. E isso é mais do que apenas um mantra chamativo. Diversas práticas de melhoria da manufatura evidenciam essa política, incluindo o Kaizen, melhoria contínua em japonês, que se concentra na otimização da eficiência, produtividade e eficácia geral do equipamento (OEE).
Um processo de usinagem desafiador
Apesar das metas de eficiência cristalinas da THK, alcançar as metas de produtividade e controle de custos foi um desafio ao produzir o braço tensor inferior dianteiro, um componente que entra na montagem da suspensão de um carro. "O braço tensor inferior dianteiro requer a remoção de muito material durante várias etapas, incluindo furação, desbaste e acabamento de um furo", explicou Adrian Dabrowski, engenheiro de processos da THK Rhythm.
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O componente é feito de um aço ISO P forjado particularmente abrasivo, com uma alta tensão de tração. A usinagem dessa peça requer uma ferramenta especializada com várias pastilhas escalonadas, o que significa que nem todas têm o mesmo diâmetro. O processo de usinagem original do braço tensor inferior dianteiro foi concebido para fazer 140 peças por ferramenta, entretanto, a THK só pôde produzir em média cerca de 92 peças antes que uma das pastilhas no maior diâmetro falhasse, o que causou a falha de toda a ferramenta.
A falha frequente significava que os operadores tinham que mudar as ferramentas com frequência excessiva. As máquinas na fábrica da THK Rhythm são montadas de forma que, se uma ferramenta quebra, uma ferramenta de reposição é trazida automaticamente para que as máquinas possam continuar funcionando. Com frequentes falhas de ferramentas, no entanto, não havia ferramentas sobressalentes suficientes para manter o fluxo de produção.
O controle de cavacos, uma consideração vital para qualquer operação de torneamento de aço, também era uma preocupação. "Quando a ferramenta falhava, muitas vezes os cavacos eram enrolados em torno dela; assim, tivemos que retirar fisicamente a ferramenta e remover os cavacos", revelou Gary Martin, operador de máquina da THK. "Esses cavacos eram afiados e podiam causar cortes e ferimentos nos dedos".
Dabrowski destacou ainda mais as dificuldades da falha da ferramenta: "Estávamos operando as máquinas com uma única ferramenta e quando ela quebrou, os operadores tiveram que retirá-la fisicamente, trocar manualmente todas as pastilhas e colocá-la de volta na máquina. Isso equivale a cerca de cinco a seis minutos de inatividade por máquina, o que se soma rapidamente". Em média, os operadores supervisionam três máquinas. Assim, se uma máquina estiver inativa, em essência todas as três estarão inativas. "Em dias bons, tivemos apenas uma quebra por turno", continuou Dabrowski. "Nesses dias, as paradas eram tão frequentes quanto três a quatro vezes por turno por máquina".
Usando as pastilhas anteriores, havia muito tempo de inatividade, o que dificultava o cumprimento das metas diárias de produtividade.
A busca de uma solução
Em busca da solução certa, a THK tentou ajustar as máquinas diariamente, fazendo uma sintonia fina das taxas de avanço e das rotações por minuto (RPM). A equipe também experimentou diferentes pastilhas e geometrias de vários fornecedores de ferramentas, mas nada acertou o alvo. Isso foi até que a THK recorreu à Sandvik Coromant.
A Sandvik Coromant adicionou duas classes de pastilhas de metal duro de alto desempenho à sua linha existente, a GC4415 e a GC4425, no final de 2020. As pastilhas têm uma grande variedade de aplicações e são recomendadas tanto para cortes contínuos como interrompidos. Enquanto a GC4425 proporciona melhor resistência ao desgaste, ao calor e à tenacidade, a GC4415 complementa a GC4425 quando é necessário um melhor desempenho e melhor resistência ao calor. Para a THK Rhythm, a GC4415 foi uma acréscimo adequado ao seu processo de usinagem.
As duas classes contêm a segunda geração da tecnologia de revestimento Inveio. "O que torna esse revestimento de ferramenta particularmente único é que ele pode ser examinado a nível microscópico", explicou Rolf Olofsson, gerente de produto da Sandvik Coromant. A superfície do material tem uma orientação cristalina unidirecional. Todos os cristais estão alinhados na direção da aresta de corte, criando uma forte barreira que melhora a resistência à craterização e ao desgaste de flanco. O calor também é afastado da zona de corte mais rapidamente, o que mantém a aresta de corte em forma por mais tempo em corte.
"A GC4415 e a GC4425 podem usinar um número maior de peças, enquanto contribuem para aumentar a vida útil da ferramenta, eliminando quebras repentinas e reduzindo retrabalho e refugo. Para a THK, a pastilha GC4415 é a solução para seus problemas de torneamento", continuou Olofsson.
Avançando
Desde a introdução da GC4415 em suas operações de usinagem, a THK tem visto a produtividade do chão de fábrica mudar para melhor. De fato, por funcionar com taxas de corte mais altas, a THK testemunhou um aumento de 11% na produtividade assim que os operadores começaram a usar a pastilha.
Durante os primeiros quatro meses de 2021, a THK usou cerca de 3.800 pastilhas de sua classe anteriormente preferida. Quando a classe GC4415 foi introduzida em maio de 2021, a fábrica usou apenas 3.000 das novas pastilhas no mesmo período - uma redução de 18% no número de pastilhas usadas, melhorando drasticamente o custo geral por peça.
A mudança não é apenas uma questão de números. "No chão de fábrica, nossos operadores estão mais felizes, pois podem se concentrar no carregamento de peças e não precisam se preocupar com trocas frequentes de ferramentas ou com o emperramento de cavacos", concluiu Dabrowski. "A nova classe ajudou a economizar 194 horas de tempo de produção por ano. Graças à GC4415, a fábrica da THK Rhythm experimenta agora muito menos tempo de inatividade e uma produção mais confiável".
Após o sucesso da classe de pastilhas GC4415 na usinagem de braços tensores inferiores dianteiros de veículos, a THK Rhythm planeja agora testar e introduzir a classe em outras partes de sua linha de produção, como pinos esféricos e juntas esféricas.
Se sua fábrica enfrentar desafios de produtividade semelhantes, fale com a Sandvik Coromant e descubra como sua linha de classes de torneamento de aço pode transformar seu processo de usinagem.
* Esta empresa é parceira do Grupo CIMM
