8 October 2013
Onde muitos outros fabricantes de rolamentos de rolos traçam o limite, a Liebherr realmente começa a trabalhar. Na unidade de Biberach-an-der-Riss, no sul da Alemanha, grandes rolamentos de rolos com diâmetros que variam de 40 cm a 6 m são usinados em gigantescos tornos carrossel e mandriladoras, muitas vezes com longos tempos de usinagem e duas ferramentas em ação simultânea. Antes, a execução de novos programas NC podia levar dias. A implementação do TopSolid'Cam da Missler Software não apenas reduziu drasticamente os tempos de execução, mas também acelerou todo o processo de fabricação.
O terreno da fábrica da Liebherr em Biberach tem o tamanho de 58 campos de futebol e fica, como a própria cidade, às margens do rio Riss. Em 1º de janeiro de 2012, os dois domínios de negócios da Liebherr-Werk Biberach GmbH - guindastes e componentes de tecnologia de acionamento - foram separados em duas empresas legalmente independentes. A Liebherr-Werk Biberach GmbH agora é responsável exclusivamente pela atividade de fabricação de guindastes, enquanto a Liebherr-Components Biberach GmbH cuida do desenvolvimento e da fabricação de componentes de tecnologia de acionamento para o Grupo Liebherr e outros clientes. Esses componentes incluem não apenas os grandes rolamentos de rolos mencionados acima, mas também engrenagens planetárias e guinchos, máquinas elétricas e tecnologia de controle. O número crescente de consumidores externos inclui, por exemplo, os fabricantes de parques eólicos, bem como empresas do setor marítimo e outros fabricantes de máquinas de construção. O programa multifacetado de guindastes da Liebherr-Werk Biberach GmbH inclui máquinas que abrangem todos os tipos de sistemas e classes de tamanho e oferece a tecnologia de elevação adequada para cada trabalho na construção de arranha-céus.
Os programadores NC dessas duas empresas Liebherr trabalham com o mesmo sistema CAD/CAM, uma vez que o TopSolid'Cam oferece suporte ideal tanto para os processos de fabricação na tecnologia de guindastes quanto para a fabricação de grandes rolamentos e engrenagens. Enquanto na área de rolamentos de rolos grandes predominam o torneamento e o mandrilamento em tornos carrossel de 4 eixos e em mandriladoras de 2 eixos, na tecnologia de acionamento muitos componentes de engrenagens são completamente usinados em modernos centros de torneamento. Na produção de guindastes, são usadas mandriladoras e centros de usinagem de grande porte. Das aproximadamente 100 máquinas NC internas de vários tipos e fabricantes, as mais importantes foram conectadas à programação CAM. Para maior flexibilidade e universalidade, quase sem exceção, elas foram equipadas com o mesmo sistema de controle Siemens.
MÚLTIPLAS VARIANTES E MUITAS ALTERAÇÕES
Para aqueles que trabalham na programação CAM e estão envolvidos na usinagem, as múltiplas variantes, os prazos de entrega cada vez mais curtos e as muitas mudanças que precisam ser implementadas, muitas vezes logo após o início da fabricação, constituem um desafio constante. A capacidade de reagir com flexibilidade a requisitos modificados é, no entanto, também um dos pontos fortes do local de produção da Liebherr. Para melhorar isso ainda mais e fazer modificações ainda mais rápidas nas máquinas, a cadeia de processos CAD/CAM deve se tornar ainda mais universal. Há mais de dez anos, os projetistas de Biberach modelam guindastes e componentes de tecnologia de acionamento em 3D. Para isso, utilizam o sistema de modelagem direta da PTC. No início, os programas NC para a usinagem eram gerados usando um editor 2D simples, o que tornava a implementação de alterações muito demorada e propensa a erros para usinagem complexa com vários eixos-árvore. Dessa forma, os funcionários precisavam executar os novos programas NC com o máximo de cuidado, pois as peças podem valer uma soma de seis dígitos.
Encontrar o sistema certo para uma cadeia de processos 3D-CAD/CAM universal foi uma tarefa exigente. A Liebherr queria um sistema CAM uniforme para todos os domínios de fabricação, tipos de máquinas e processos de usinagem. O software tinha que suportar, além do fresamento e do mandrilamento, sobretudo o torneamento também. Ele também deveria ter funções de sincronização poderosas, para poder distribuir de forma otimizada a usinagem paralela com duas ferramentas em ambos os eixos-árvore. A programação com dois cinzéis de torno ou dois fusos de mandrilamento reduz consideravelmente os tempos de usinagem e economiza dinheiro.
PÓS-PROCESSADORES ESPECÍFICOS DO CLIENTE
Após uma profunda pesquisa de mercado, eles optaram pela empresa francesa Missler Software como parceira. O TopSolid'Cam da Missler Software é usado em Biberach por nada menos que 15 programadores. A Liebherr encontrou um parceiro eficiente para a introdução do programa na forma da AdeQuate Solutions. Em vários estágios, o fornecedor de sistemas com sede em Lahr conectou o abrangente conjunto de máquinas dos vários domínios de fabricação à solução CAM. Um dos aspectos que diferencia essa solução em particular é que o usuário programa no ambiente da máquina virtual.
No total, a AdeQuate Solutions escreveu ou adaptou especificamente para a Liebherr mais de 30 pós-processadores diferentes para conectar os vários tipos de máquinas para a tecnologia de guindastes, rolamentos de rolos grandes e tecnologia de acionamento. A Liebherr impõe altas exigências aos pós-processadores, a fim de obter os menores tempos de usinagem possíveis e, ao mesmo tempo, manter o esforço do programador em um nível mínimo. O que também é importante é ter um suporte confiável e rápido do parceiro de aplicação. A AdeQuate Solutions também produziu alguns recursos especiais para a Liebherr, como a usinagem de grandes pistas de rolamentos de rolos ou a fabricação de tambores de guincho. Isso possibilitou a consolidação de até 20 operações individuais em uma única sequência de usinagem, reduzindo consideravelmente o investimento em programação.
O TopSolid'Cam oferece a possibilidade, para operações como rosqueamento, desbaste ou torneamento de contornos recorrentes semelhantes, de definir métodos uniformes que podem ser usados várias vezes. Para aumentar ainda mais a eficiência, os programadores da Liebherr também usam a técnica de sub-rotinas, a fim de programar etapas de trabalho recorrentes apenas uma vez. As sub-rotinas podem então ser usadas em uma ampla variedade de peças e são automaticamente chamadas pelo controlador da máquina.
LINK PARA O GERENCIAMENTO DE FERRAMENTAS
Ao contrário do sistema de programação 2D anterior usado pela Liebherr, os programadores CAM podem otimizar mais facilmente a usinagem no computador com o auxílio dos modelos 3D, de modo que seja necessária menos correção ao executar os programas. Isso permite que os tempos de execução de componentes grandes e complexos na tecnologia de guindastes sejam reduzidos em cerca de 60 a 80%.
Para poder simular de forma confiável o torneamento, o mandrilamento ou o fresamento com o TopSolid'Cam, são necessários não apenas modelos de máquinas 3D, mas também modelos realistas de ferramentas e gabaritos. Os usuários, no entanto, não geram a geometria da ferramenta no TopSolid'Cam; eles obtêm os parâmetros correspondentes do sistema de gerenciamento de ferramentas separado, que a Liebherr instalou ao mesmo tempo em que introduziu a solução CAM, para melhorar a visão geral do imenso estoque de ferramentas e para ter que manter menos ferramentas na reserva. Atualmente, há cerca de 10.000 ferramentas na solução, com os valores reais determinados a partir da predefinição da ferramenta. Em conjunto com o fabricante, a AdeQuate Solutions vinculou o sistema de gerenciamento de ferramentas ao TopSolid de forma que os usuários, ao programar, possam acessar os dados reais da ferramenta. Os gabaritos padrão e os gabaritos desenvolvidos pelo próprio usuário também são registrados no banco de dados de ferramentas.
Além disso, a Liebherr vinculou a solução CAM ao sistema PDM, por meio do qual os dados CAD do projeto são gerenciados, levando a uma enorme melhoria na transparência das informações no local. Os programadores de CAM salvam seus programas NC juntamente com o desenho de pré-usinagem, a lista de ferramentas e outros documentos relacionados ao item no banco de dados do PDM, de modo que em toda a fábrica é possível ver se os documentos de fabricação já existem ou não para um determinado projeto. Os programas NC finalizados são chamados diretamente para a máquina por meio de um sistema DNC e, no caso de alterações em parâmetros específicos durante a usinagem, são salvos novamente, de modo que os programadores CAM possam retrabalhá-los, se necessário. Dessa forma, a Liebherr obtém um gerenciamento universal de dados de projeto e fabricação.
A produção dos documentos de fabricação também ficou consideravelmente mais fácil e rápida com o novo sistema. Os documentos de acompanhamento, como listas de ferramentas, folhas de configuração ou diagramas de gabarito, tornam-se praticamente um subproduto da programação CAM. Isso não é apenas benéfico em termos de economia de tempo, mas a universalidade dos dados também foi significativamente aprimorada.
PROGRAMAÇÃO DE CAME MAIS EFICIENTE
Há um potencial de otimização adicional na cadeia de dados a montante do sistema CAM. Isso está relacionado ao fato de que os modelos do projeto precisam ser transferidos para o sistema CAM em um formato neutro. Esses modelos CAD não paramétricos são produzidos com dimensões nominais, de modo que os programadores CAM precisam convertê-los após a importação em modelos medianos.
Isso não apenas consome tempo, mas também tem a desvantagem de que os programas NC não podem ser atualizados com o toque de um botão no caso de alterações subsequentes na geometria CAD, porque os modelos nominal e mediano não estão diretamente vinculados um ao outro. Existe a possibilidade de avaliar duas versões de modelo com o auxílio da função de comparação de geometria no TopSolid'Cam, embora o processamento da topologia modificada deva ser realizado manualmente. Para resolver esse problema de forma satisfatória, é necessária uma integração mais completa dos sistemas CAD e CAM.
Apesar das lacunas na cadeia de processos CAD/CAM, a programação CAM na Liebherr em Biberach tornou-se mais eficiente e, acima de tudo, mais segura. Para a usinagem de múltiplos eixos, a sincronização das operações em ambos os eixos permite tempos mínimos de funcionamento da máquina e tempos de amaciamento. Os gerentes da Liebherr estão muito satisfeitos, e a longa fase de preparação e introdução valeu a pena.
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