DAVID LARCOMBE
Na fábrica da Indespension, fabricante de reboques em Bolton, Lancashire, Inglaterra, a produtividade do corte de chapas metálicas dobrou após a substituição, em dezembro de 2016, de uma máquina a laser de CO2 por um centro de perfilagem a laser de fibra Bystronic ByStar Fiber 6520, que custou quase £ 800.000 (aproximadamente US$ 1,3 milhão; FIGURA 1). O laser de fibra de 4 kW possui uma base com capacidade de 6,5 × 2 m, tornando-se a maior máquina de fibra já entregue no mercado do Reino Unido.
Steve Sadler, diretor de compras da Indespension, comentou: "Cortamos principalmente aço carbono 43A e pré-galv, além de algum alumínio, de 1 mm a 12 mm de espessura. Até 3 mm, o laser de fibra corta três vezes mais rápido que o CO2. Ele atravessa aço de 1 mm, produzindo 10 furos por segundo. A vantagem diminui à medida que a espessura aumenta, mas, no geral, o ByStar é duas vezes mais rápido em todas as espessuras que processamos. De uma só vez, ele eliminou o gargalo em nossa fábrica causado pela incapacidade da máquina de CO2 de acompanhar nossa crescente carga de trabalho de corte a laser."
O laser de fibra foi comprado em troca de um modelo de CO2 da Bystronic de capacidade equivalente fornecido pela Indespension em 2009. Sadler confirmou que um bom preço foi obtido pela máquina antiga, apesar de ela ter trabalhado até 20 horas por dia, destacando a retenção de valor como uma vantagem de comprar equipamentos deste fabricante.
Inicialmente, o principal motivo para investir em corte a laser era obter um maior grau de controle interno sobre a produção de reboques e economizar o custo de terceirizar o trabalho de chapas metálicas. Outra consideração importante era agilizar o processo de prototipagem e design e lançar novos produtos no mercado mais rapidamente.
"Antes de 2009, durante o desenvolvimento do produto, tínhamos que comprar um, dois ou três conjuntos de protótipos de peças de chapa metálica", continuou Sadler. "Os subcontratados não estavam muito interessados em produzir quantidades tão pequenas, então o preço tendia a ser alto e levavam de quatro a seis semanas para entregar os protótipos. Se precisássemos fazer uma alteração no design e voltar ao subcontratado para obter mais protótipos — algo tão simples como um novo conjunto de para-lamas — isso poderia levar mais um mês ou mais. Agora, podemos produzir as peças internamente em questão de dias, reduzindo o prazo de entrega de um novo reboque de normalmente seis ou sete meses para menos de cinco, ou de um reboque modificado de três ou quatro meses para menos de dois."
Sadler destacou que, há uma década, poucos reboques incorporavam recursos de corte a laser, enquanto hoje eles são amplamente utilizados. De fato, os produtos são projetados com base nas capacidades consideráveis das modernas máquinas de corte a laser. Uma vantagem é que a usinagem é tão precisa que os componentes se encaixam com precisão e rapidez durante a montagem, sem a necessidade de montagens demoradas.
A outra vantagem é que a usinagem é tão rápida, especialmente com o laser de fibra, que se torna uma maneira econômica de reduzir o peso dos componentes, incorporando inúmeros furos e ranhuras. Seria muito trabalhoso e, portanto, antieconômico fazê-lo manualmente.
A célula de corte a laser opera em turnos diurnos e noturnos, com apagamento de luzes, durante os meses de verão, totalizando de 18 a 20 horas por dia, cinco dias por semana. No restante do ano, opera em turno diurno e com apagamento de luzes, de 10 a 12 horas por dia.
A Indespension decidiu não instalar equipamentos de automação porque eles processam uma grande variedade de tamanhos de chapas, o que torna o carregamento automatizado problemático. A gama de tamanhos de componentes também é ampla, variando de mais de 5,8 m de profundidade. Portanto, a presença do operador é necessária para gerenciar a diversidade, por isso, um sistema de elevação manual com ventosa é utilizado para o manuseio das chapas (FIGURA 2).
FIGURA 2. O manuseio de folhas dentro e fora da mesa de transporte da ByStar Fiber 6520 é realizado manualmente na Indespension usando um dispositivo de elevação com ventosa.
No entanto, isso representa um problema para a empresa se uma série de peças simples for cortada de uma chapa fina. O ciclo de corte é tão rápido na máquina a laser de fibra que o operador não tem tempo de terminar de retirar as peças do esqueleto anterior antes que a chapa usinada seguinte esteja pronta, ou de carregar a próxima peça bruta na mesa de transporte.
Então, a empresa está pensando em incluir microetiquetas em alguns programas de corte de chapas metálicas para que as peças perfiladas permaneçam presas ao esqueleto, permitindo que toda a chapa processada seja transferida para uma estação off-line, onde outro membro da equipe pode ajudar a remover os componentes.
Das peças de chapa metálica cortadas a laser que compõem os reboques da Indespension, 80% precisam ser dobradas. Assim, quando a primeira máquina a laser foi instalada, uma prensa dobradeira tandem do mesmo fornecedor também foi fornecida (FIGURA 3).
Há benefícios de produtividade ao adquirir a máquina de corte a laser e as prensas dobradeiras do mesmo fornecedor, pois todas utilizam o mesmo software BySoft 7. Quando um novo componente é projetado no sistema CAD SolidWorks da Indespension e exportado para o software de controle Bystronic, que por sua vez contém poderosas funcionalidades CAD/CAM 3D, o modelo gera um programa para corte a laser e uma sequência para dobrar o componente, incluindo a posição do batente traseiro e o plano da ferramenta, minimizando assim o atraso e o tempo de inatividade.
O mesmo software, que tem recursos completos de simulação, é responsável por aninhar o número máximo de peças de uma folha, criar planos de corte e fornecer uma visão geral do processo de fabricação, incluindo acesso imediato aos dados de produção e da máquina.
"Estamos comprometidos em liderar o mercado em termos de inovação, qualidade e credenciais ambientais", concluiu Sadler. "A aquisição do laser de fibra Bystronic nos ajuda a atingir esses objetivos, além de proporcionar um aumento muito necessário na capacidade de produção. Também marca nosso compromisso com a fabricação no Reino Unido, que é uma parte importante da filosofia da nossa empresa."
