Em busca do ajuste perfeito
A Daimler AG conta com a Innovmetric e a Leica para o ajuste ideal de peças.
A Daimler AG possui um portfólio de produtos que inclui microcarros, cupês de alto desempenho, sedãs e station wagons, vans versáteis e veículos comerciais. A planta de Bremen é a segunda maior fábrica da Daimler AG na Alemanha, que emprega aproximadamente 14 mil funcionários e possui uma área útil de 850.000 m2. Os conversíveis SLK e SL, assim como todas as versões da classe C (sedã, station wagon, cupê e conversível) são produzidos lá.
Ao andar pelos corredores intermináveis da ultramoderna e elegante planta de Bremen, a primeira característica que se observa é a quase completa ausência de pessoas. Centenas de robôs realizam o trabalho com precisão cirúrgica, montando chapas metálicas, soldando-as, levando as peças concluídas para a próxima estação e transportando os produtos finalizados pela parte superior para aumentar a utilização do espaço. Quando vistos de longe, os robôs onipresentes parecem estar dançando. Alguns funcionários da fábrica utilizam bicicletas "antigas" para circularem entre as diferentes partes da fábrica: high-tech e low-tech convivem de maneira harmoniosa e lado a lado aqui.
O progresso tecnológico nos processos de fabricação mostrou que formas de carroceria mais ousadas podem passar da prancheta do projetista para a linha de montagem. Não muito tempo atrás, os carros possuíam formatos relativamente simples e quadrados, com peças individuais se encaixando umas às outras ao longo de linhas mais ou menos simples. Por outro lado, os carros modernos ostentam formatos mais complexos do que os carros antigos. E a tarefa de inspecionar como essas partes se encaixam umas às outras tem se tornado cada vez mais complexa.
O Departamento de Otimização de Processo e de Implementação de Carroceria Body-in-White (BIW) lida exatamente com essa tarefa: ele foi incumbido de inspecionar como as diversas peças da carroceria se encaixam uma à outra. E, ainda mais importante, com base em suas medições, um feedback é gerado às unidades de produção para que ajustes específicos e definidos possam ser feitos nas ferramentas.
Dirk Noffke, técnico em metrologia na Daimler AG de Bremen, inspeciona a precisão dimensional do para-lama esquerdo em uma Carroceria body-in-white SLK de um Mercedes. A comparação entre os dados reais e de CAD é demonstrada em tempo real no software de inspeção PolyWorks.
O desafio
O Engenheiro Operacional Henning Siemers está envolvido nas tarefas de inspeção e medição da BIW. Ele explica: "Nosso trabalho é de garantir a precisão dimensional de toda a carroceria body-in-white. É claro que toda BIW possui diversas peças individuais, e elas devem se encaixar perfeitamente. Nosso principal dever é inspecionar toda a BIW, tanto as peças individuais como todo o veículo, incluindo os gaps da carroceria, e então analisar os dados obtidos. Com base na análise que realizamos, voltamos às unidades de produção e fazemos os ajustes às ferramentas para que sejam produzidos automóveis com peças que se encaixam perfeitamente."
A complexidade dos formatos atuais dos carros e as tolerâncias crescentes ultrapassaram os limites desses instrumentos.
No passado, o departamento do Sr. Siemers contava com instrumentos operados manualmente. "Visto em retrospectiva, os carros eram fabricados com segmentos quase semelhantes a quadrados, os quais se encaixavam perfeitamente sem muito problema. Atualmente, os carros são muito mais curvados, com áreas arredondadas que mudam de formatos repentinamente e vão de encontro a outros painéis em todos os tipos de ângulos e linhas. Além disso, as exigências muito mais elevadas para o ajuste quase perfeito entre os painéis individuais pedem que nós trabalhemos com tolerâncias bastante rigorosas.” Henning Siemers, Gerente Operacional
A solução
Com o formato de seus veículos tornando-se cada vez mais complexos, Siemers e sua equipe têm buscado novas tecnologias que funcionam," continua Siemers. “Todo ano, nosso Engenheiro de Qualidade, Karl-Heinz Boecker, comparece à feira de negócios CONTROL em Sinsheim, na Alemanha, na qual, há dois anos, ele teve seu primeiro contato com o sistema Leica T-Scan, quando este ainda era apenas um protótipo. Com base nas especificações anunciadas, nós sabíamos que ele poderia nos servir, porém queríamos esperar até termos a certeza de que o produto estava mesmo pronto para o mercado. O principal problema que observamos com muitas das soluções de digitalização existentes foi que o software não conseguia acompanhar o hardware. Juntar todos esses pontos é uma tarefa relativamente simples, mas o que fazer posteriormente? Nós estávamos com a impressão de que muitos fabricantes não concederam a mesma atenção ao software como fizeram com o hardware.“ Há alguns meses, a equipe de Boecker montou uma demonstração para o produto Leica Geosystem em sua unidade. O Rastreador a Laser Leica LTD840 associado ao Leica T-Probe e ao Leica T-Scan – a combinação de primeira linha – foi a escolha. E o sistema Leica foi entregue.
Os desvios dos dados de CAD são visualmente exibidos utilizando o software de inspeção PolyWorks, com desvios mostrados usando uma paleta de cores ou vetores. As informações são analisadas a fim de produzir instruções de correção, as quais são, em seguida, implementadas diretamente nas ferramentas.
A solução em software PolyWorks® e Leica T-Scan foram uma combinação poderosa!
“Nós já sabíamos que o Leica T-Scan era um ótimo sensor, e também vimos que o conjunto PolyWorks é uma combinação perfeita para ele. O software é muito eficiente, e sabíamos que estávamos no caminho certo.” declarou Siemers.
Mudar faz bem
Desde a entrega do sistema, o sistema Leica T-Probe/T-Scan tem sido usado, entre outras funções, para medir os gaps na carroceria, analisar curvaturas das peças, inspecionar furos de referência e afins. Siemers também tem estado bastante atarefado testando diferentes aplicações para o sistema Leica T-Scan. "Uma das novas aplicações que encontramos é a calibração em linha. No passado, as BIWs eram inspecionadas colocando-as dentro de uma rede e medidas com uma máquina de medição por coordenadas. Quando você possui 150 paletes e deseja efetuar medições com altas tolerâncias, os métodos tradicionais fazem com que você atinja os limites rapidamente. Esse é o motivo pelo qual gostaríamos de poder realizar a medição em linha, dos paletes e das ferramentas, e é nesse momento que o sistema Leica T-Scan entra em cena. Outra aplicação de nosso interesse é a inspeção de todo o trajeto do robô, que já estamos planejando para um futuro próximo."
Os benefícios
Ao ser perguntado sobre o que mudou desde a implementação do sistema Leica T-Scan e do PolyWorks, Siemers é bem específico: "Ao contar com a habilidade de digitalização, eu possuo informações muito mais úteis. A qualidade da análise de peças foi aperfeiçoada, e nós podemos obter a raiz do problema de forma muito mais rápida, apresentando, assim, soluções mais específicas para o que precisa ser mudado, como por exemplo, interferindo nas ferramentas, em um momento específico, e mudando os parâmetros com base nos resultados vistos no PolyWorks."
E os benefícios de utilizar o sistema PolyWorks e Leica T-Probe/T-Scan são múltiplos. "Prezamos muito a portabilidade. Com o equipamento da Leica Geosystems, posso reunir todas as informações que eu preciso em apenas 2 ou 3 horas e fazer a análise depois. Desta maneira, não estou obstruindo a produção por muito tempo, pois o sistema nos permite trabalhar paralelamente: enquanto um operador está fazendo a medição, o outro já pode trabalhar na classificação dos resultados."
O combo Leica T-Probe/T-Scan realiza medição dentro de uma faixa de 15m, proporcionando aos técnicos um volume de operação de 30m. Esta função proporcionou a Henning Siemers e à sua equipe tranquilidade, ao saber que caso as exigências de medida passem por mudanças no futuro, eles estarão bem equipados para trabalhar com um volume de medição grande o bastante para acomodar diversas BIWs de uma só vez.
O fato de o sistema ser modular é importante para a equipe de Siemers. "Compramos o Leica T-Probe ao mesmo tempo em que o Leica T-Scan. A medição sem fio tangível é de grande valor para nós ao medirmos com facilidade as peças torcíveis como o capô. Nós realizamos uma rápida medição com o Leica T-Probe para obtermos uma ideia superficial sobre a condição da peça. Se fôssemos começar a digitalizar imediatamente, levaríamos mais tempo para perceber que o capô está torcido. Com o Leica T-Probe, juntando apenas alguns pontos saberemos imediatamente como está o nosso desempenho. E estamos fazendo tudo isso dentro do PolyWorks, simplesmente alternando entre o Leica T-Probe e o Leica T-Scan."
Graças ao grande volume operacional do sistema Leica T-Scan, que pode inspecionar o objeto de medição na faixa de 15m, um lado inteiro da carroceria body-in-white pode ser inspecionado sem reposicionar o Laser Tracker Leica. O operador se move ao longo do veículo para frente e para trás, e o Laser Tracker Leica mantém um bloqueio sobre o Leica T-Probe/T-Scan dentro de todo o volume de medição.
