10 February 2015
A meta prioritária da empresa é fazer tudo certo na primeira vez! Para a produção de suas montagens extremamente complexas, o fabricante optou por soluções integradas TopSolid, a solução CAD/CAM da Missler Software e a NCSIMUL Machine da SPRING Technologies para simulação de usinagem.
A instalação de produção de submarinos nucleares do Naval Group em Cherbourg, na França, é uma cidade por si só e precisa atingir permanentemente os mais altos padrões de excelência industrial. Um desafio atual, já que os submarinos balísticos de propulsão nuclear dão lugar a uma nova geração de embarcações de ataque. O primeiro dos quatro modelos desses submarinos de ataque Barracuda, menores e mais rápidos, encomendados pela marinha francesa, está atualmente em construção no estaleiro em Cherbourg. O Barracuda apresenta várias inovações de ponta, como detecção subaquática aprimorada, um mastro optrônico que substitui os periscópios ópticos convencionais, software para orientar a navegação eletrônica, uma capacidade de transporte de armas que foi dobrada em comparação com as embarcações do tipo Rubris e um CMS (Sistema de Gerenciamento de Combate) que inclui toda a gama de funções de vigilância de superfície e subaquática. "Os submarinos Barracuda substituirão as versões Améthyste das embarcações do tipo Rubris, que estão atualmente em serviço ativo, entre 2017 e 2017", explica Hubert Amiot, responsável pela Engenharia Mecânica e Usinagem na Divisão de Submarinos do Naval Group em Cherbourg.
Uma missão que envolve a fabricação de um conjunto industrial altamente complexo, pois os submarinos são muito mais sofisticados do que aeronaves ou carros. Mais de 12.000 componentes não padronizados devem ser projetados, fabricados e montados da forma mais econômica e rápida possível. E, ao mesmo tempo, atender às mais exigentes especificações de qualidade. Para isso, o Naval Group precisa das melhores ferramentas CAD/CAM (projeto auxiliado por computador e manufatura auxiliada por computador) disponíveis. "Começamos a trabalhar com essas ferramentas quando implementamos o Strim 100 da Cisigraph e o Euclid da Matra Datavision nos anos 90", explica Hubert Amiot. Nossas equipes realizaram vários estudos de projeto 2D e 3D e operações de usinagem em máquinas controladas numericamente. "Os desafios de projetar e construir um submarino exigiram que repensássemos completamente nossas soluções e processos existentes", revela o especialista do Naval Group. Uma observação importante: havia chegado o momento da integração. "Precisávamos de uma solução capaz de atender aos imperativos de redução de custos, prazos de entrega e padrões de qualidade inerentes a esse tipo de programa." Isso se tornou ainda mais evidente porque, na busca por um melhor aproveitamento de seu know-how e de seus excepcionais recursos humanos e materiais, o Naval Group tomou a decisão, há alguns anos, de diversificar suas atividades, expandindo-se para setores como energia renovável e energia nuclear civil. Isso sem mencionar sua atividade de exportação para países como Paquistão, Índia, Chile, Malásia ou Brasil, que estão interessados em alguns de seus submarinos.
ENTÃO, COMO ELES ENCONTRARAM A SOLUÇÃO CAD/CAM CAPAZ DE ENFRENTAR OS DESAFIOS INDUSTRIAIS DO SÉCULO XXI?
O Naval Group procedeu em várias etapas, todas com um único objetivo: instalar uma cadeia digital completa na qual CAD, CAM e simulação de usinagem se comunicam entre si. "Primeiro, elaboramos as especificações e testamos três soluções de CAD/CAM, da Dassault Systèmes, PTC e Missler Software", explica Hubert Amiot. "E, no final, o TopSolid foi a solução que melhor atendeu às nossas necessidades." Era um programa enorme, pois era necessário aprimorar os programas de usinagem de peças complexas e de alto valor agregado, como as seções do casco e outros componentes fabricados pela unidade de Cherbourg. Se possível, era preciso evitar a usinagem de peças de teste sempre que a confiabilidade do programa precisasse ser verificada, melhorar o ajuste fino dos pós-processadores e manter sob controle as sucessivas alterações no programa. "A solução oferecida pela Missler Software, que combina CAD/CAM e simulação de usinagem por meio da integração do TopSolid com o NCISIMUL da SPRING Technologies, resolve todos esses problemas", afirma Fabien Pourpour, gerente do pool CAM do Naval Group. Esse especialista em usinagem, que estava encarregado do projeto, teve liberdade para revisar completamente a organização do departamento de programação. Um fato que destaca o papel essencial que as pessoas desempenharam nesse projeto. "Decidimos dar um status claramente definido à equipe de cinco programadores, que anteriormente faziam parte do departamento de produção", explica ele. "E para evitar os permanentes mal-entendidos... Sempre que havia uma falha na usinagem, a culpa era sempre dos programadores, enquanto todas as histórias de sucesso eram graças à produção." Outro pré-requisito para uma implantação bem-sucedida foi buscar ajuda de um provedor de serviços externo, capaz de analisar objetivamente o trabalho em questão e os obstáculos. A C2MIS, especializada em CAM e com forte domínio das ferramentas da Missler Software, apoiou a equipe do Naval Group na implementação da solução e no desenvolvimento dos pós-processadores necessários para controlar o equipamento de usinagem. Alguns recursos excepcionais foram necessários, como o torno de torneamento vertical Bost, com um cabeçote de 5 eixos capaz de manusear peças que pesam 350 toneladas, têm 5 m de altura e 10 m de diâmetro, ou o torno vertical Schiess-Berthiez, que está sendo modernizado (será equipado com um controlador Siemens Sinumerik 840D, entre outras melhorias), que apresenta um platô de 14 m de diâmetro.
A implementação da usinagem virtual também mudou radicalmente as relações de trabalho entre os programadores e a equipe de produção. "A simulação de usinagem é uma solução abrangente que pode ser aplicada a todas as peças e nos deu uma sensação de tranquilidade", observa Fabien Pourpour. "As relações entre as equipes estão mais harmoniosas. Agora, eles só falam sobre questões técnicas."
Todos adotaram a mesma metodologia, e os programadores se tornaram multidisciplinares. O trabalho de fabricação é mais bem preparado e os arquivos técnicos são muito mais claros, graças às imagens 3D extremamente realistas. A reatividade aumentou e a economia foi multiplicada. O tempo necessário para finalizar os programas nas oficinas foi drasticamente reduzido. E foram obtidos ganhos significativos em termos de produtividade. "No início de 2014, tínhamos um acúmulo de 250 ordens de serviço. Hoje, dividimos esse número por 25", conclui Fabien Pourpour.
OS PONTOS-CHAVE
O desafio:
- Para melhorar a programação da usinagem de peças complexas e de alto valor agregado.
- Eliminar a usinagem de peças de teste para verificar se o programa é confiável.
- Para facilitar o ajuste fino dos pós-processadores e controlar as modificações nas peças
A solução:
- Instalação de uma solução digital CAD/CAM (TopSolid da Missler Software) e simulação de usinagem (NCSIMUL da SPRING Technologies)
- Nomeação de um gerente de CAM com amplas responsabilidades
- Separação da equipe CAM da equipe de produção
Os benefícios:
- 100% dos programas de usinagem são simulados e verificados
- Melhoria da documentação das operações de usinagem
- Melhoria da comunicação entre a engenharia de produção e a produção
- Um enorme aumento na produtividade
Grupo Naval de Cherbourg em números
- Número de funcionários: 2,250
- Área de superfície: 50 hectares
- Número de submarinos produzidos por ano: depende dos programas
- Número de horas necessárias para construir um submarino balístico com propulsão nuclear 12M H
- Produção do Barracuda: quatro pedidos firmes, dois pendentes
- A expectativa de vida de um submarino nuclear: 50 anos
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