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Evolução da usinagem de peças: como a indústria brasileira está avançando

Os processos de usinagem nunca param de evoluir, são parte fundamental do próprio processo produtivo e, portanto, uma das bases da indústria. O mais antigo e contínuo estímulo à evolução da usinagem é a formulação e descoberta de novos materiais, com propriedades mecânicas cada vez melhores. Estes, por sua vez, impulsionam o aprimoramento de matérias-primas, a partir das quais são desenvolvidas novas ferramentas, novos fluidos de corte e até novos processos.

O desenvolvimento das máquinas, principalmente através da implementação do CNC (Controle Numérico Computadorizado), trouxe agilidade com a diminuição dos tempos de preparação e ajustes, menores perdas de produção e tolerâncias dimensionais mais restritas – em virtude da repetibilidade e precisão superiores às humanas.

Mesmo com tantas vantagens, e já não sendo uma tecnologia jovem, o CNC ainda ofusca outras siglas importantes, que acabam não sendo tão notadas quanto merecem. Ao longo dos anos, os departamentos de projeto vêm se aperfeiçoando e buscando projetar, enquanto pensam na redução dos custos de fabricação. Essa postura chama-se DFM (Design for Manufacturing).

Softwares CAD (Computer-Aided Design), CAE (Computer-Aided Engineering) e CAM (Computer-Aided Manufacturing), quando integrados, têm um incrível potencial, pois são capazes de otimizar a seleção de materiais, a geometria de mecanismos, a topologia de peças e, enfim, as estratégias e parâmetros de usinagem. Tudo isso enquanto buscam minimizar as despesas e aumentar a produtividade.

A integração entre as etapas de criação e construção, por meio de simulações, traz avanços indispensáveis. Equipes enxutas têm conseguido entregar produtos já bastante refinados em ciclos de projeto cada vez mais econômicos e reduzidos, dando condições para que as empresas reajam agilmente às frequentes variações de mercado.

Parâmetros de usinagem são geralmente otimizados para reduzir gastos e aumentar a produtividade. Normalmente, uma fabricação mais eficiente não está diretamente ligada a uma maior produtividade, já que lucro total sobre um lote de peças ou sobre um determinado intervalo de tempo passam longe de ser a mesma coisa. O equilíbrio entre os fatores associados à usinagem depende de muitos aspectos, como demanda, concorrência, fornecedores, mão de obra, impostos, etc.

Logo, nem sempre é fácil determinar qual a melhor estratégia de usinagem, pois além de apresentar custos minimizados, tal tática ainda deve ser estável ou deve adaptar-se de forma eficiente, diante de todas as possíveis flutuações vinculadas às variáveis citadas anteriormente. Como o mercado se transforma continuamente, estratégias inéditas surgirão sempre, em um ciclo perpétuo de refinamentos e evoluções.

Com a Indústria 4.0 a presença de robôs em processos de fabricação também vem se tornando mais frequente. Operações de transporte, inspeção, seleção e posicionamento de peças já são melhor desempenhadas por tais máquinas que por humanos. Apesar disso, essa talvez não seja a maior evolução. Ainda no campo das otimizações de processos, temos outros avanços provenientes da Indústria 4.0, onde bons sistemas de monitoramento de processos e um forte sensoriamento das máquinas se torna capaz de otimizar e corrigir parâmetros de maneira instantânea e em frequências altíssimas, baseados em informações colhidas em tempo real e armazenadas em bancos de dados.

A usinagem faz parte do conjunto dos métodos de fabricação, onde estão também inseridos outros, como: fundição, processos de conformação plástica, laminação de materiais compósitos, sinterização e manufatura aditiva, habitualmente divulgada como impressão 3D.

Muito se discute sobre o futuro dos processos produtivos, pois é evidente a concorrência entre eles, e todos vêm evoluindo, principalmente a manufatura aditiva. Eventualmente, a manufatura aditiva vai se tornar bastante significativa, pois tem grandes vantagens quanto à liberdade de formas e a economia da matéria-prima, mas é muito difícil competir com a agilidade, a precisão e o acabamento dos processos de usinagem. Com toda sua história, a indústria já demonstrou que o melhor caminho é dispor de todas as opções e, assim, formular estratégias híbridas, aproveitando as características de cada método nas etapas onde o mesmo apresenta maior vocação. A criação e integração de diferentes métodos de fabricação significa uma evolução do próprio processo produtivo. A usinagem acompanha tudo isso e suas características a colocam em um lugar de destaque estável.

Tentando se posicionar de forma competitiva no mercado global, que encontra na constante evolução dos produtos a arte de atrair o cliente, o Brasil parte em desvantagem. Grande parte dos avanços citados no texto estão relacionados a investimentos significativos, muitas vezes ligados a importações. Os desembolsos ligados à renovação do maquinário e às novas ferramentas de desenvolvimento de produtos e linhas de produção elevam os valores totais, tornando o retorno desses investimentos algo a longo prazo. Com muita desenvoltura, os grandes industriais encontram na larga escala e nos cortes de custos, meios para acompanhar a evolução do setor de usinagem. Enquanto isso, na maioria das vezes, as indústrias de médio e pequeno porte que não apresentam as condições necessárias para se manterem atualizadas acabam esperando o barateamento das tecnologias para adquiri-las. Tendo em vista o problema de se manter a modernização da indústria nacional, mostra-se necessário um programa de apoio às indústrias, principalmente pequenas e médias, ajudando a mapear planos de investimentos que implementem as inovações com paybacks mais altos e rápidos de maneira prioritária, oferecendo assim saídas estáveis e mais lucrativas.

Caio Torres Crispim

Sobre o Autor: Caio Torres Crispim

Graduado em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal do Ceará (UFC). Possui experiência em ensaios em motores de combustão interna, manutenção em linhas de britagem, projeto e dimensionamento de componentes mecânicos para máquinas industriais e veículos terrestres . Atualmente como bolsista graduado no Instituto SENAI de Tecnologia em Eletrometalmecânica, onde trabalha no setor de PD&I.
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