17 Julho 2023

FICEP Fabrico Inteligente de Aço

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A FICEP inventou os primeiros sistemas automáticos de manuseamento de materiais em 1988 e expandiu as suas capacidades ao longo de centenas de instalações em todo o mundo.

É isso mesmo; em 1988, a FICEP instalou a primeira linha integrada de fabricação de aço estrutural com um sistema de manuseio de materiais totalmente automatizado. Isso foi apenas o começo, pois a FICEP é a líder absoluta em sistemas automáticos com centenas de instalações em todo o mundo! Durante os últimos 35 anos, a FICEP expandiu drasticamente a produtividade desta tecnologia abrangente e automatizada. Este é o resultado da dedicação contínua da FICEP aos desenvolvimentos líderes da indústria, tanto em software como em hardware.

O desafio

Desde que a FICEP inventou a primeira linha de perfuração automatizada com vários fusos em 1965, houve melhorias significativas nas taxas de avanço de perfuração e nas velocidades de posicionamento do material a ser processado e no desempenho do eixo do fuso de perfuração. O processo para aumentar a eficiência das linhas de perfuração e eliminar os ciclos não produtivos talvez tenha atingido um patamar no momento com o posicionamento do fuso do sub-eixo para melhorar o tempo “chip to chip”.

O objetivo da FICEP, desde o seu primeiro sistema de manuseamento de materiais totalmente automatizado em 1988, tem sido o de aumentar a eficiência do fluxo de material através da linha.

O desafio consistia em aumentar a percentagem de tempo em que os centros de trabalho (serragem, perfuração, riscagem, coping, fresagem, corte térmico e granalhagem) estavam ativamente envolvidos no processamento e não à espera de iniciar a secção seguinte.

Como é determinada a disposição ideal?

Não existem duas empresas de fabrico de estruturas metálicas com instalações idênticas. A combinação da disposição da fábrica, da mistura de produtos, dos processos necessários e do rendimento necessário torna único o desafio de conceber a disposição ideal. Os trabalhos anteriores de diferentes tipos são descarregados para gerar um relatório de produtividade específico com base no tipo de contrato.

Até a FICEP desenvolver a “Simulação de Sistemas”, a engenharia de um layout de fábrica era tipicamente baseada num processo de entrevista com o cliente. O objetivo era tentar obter um layout que fosse o resultado de alguns palpites e suposições. Atualmente, a FICEP utiliza software próprio para avaliar como diferentes tipos de trabalho e layouts de fábrica podem ser simulados para uma análise detalhada da produtividade.

Células de trabalho divididas versus sistemas em tandem, capacidades/funcionalidades das mesas de transferência e tamanhos das zonas tampão de material são apenas algumas das variáveis que requerem avaliação.

A “Simulação do Sistema” é um processo em que são avaliadas potenciais disposições com base nos requisitos de mão de obra, capacidades, produção e estrangulamentos. Os trabalhos reais e/ou sequências são importados para o software PLM que começa com a colocação de materiais e utiliza algoritmos poderosos para sequenciar a produção da forma mais eficiente. Assim que a carga de trabalho optimizada é descarregada, o “Simulador do Sistema” mostra o processamento dos materiais e das peças acabadas num modo de vídeo 3D para refletir os tempos de processo reais necessários para fabricar esta versão de produção. O “System Simulator” mostra onde se desenvolvem os estrangulamentos e identifica os centros de trabalho que podem ser subutilizados à espera de material para fabricar. Este processo inovador permite que diferentes projectos de layout sejam comparados e posteriormente modificados para determinar qual o projeto que atinge a máxima flexibilidade e produtividade.

Como é que a “Simulação do Sistema” melhora a sua produtividade diária?

Uma vez determinada a carga preliminar da linha de fabrico de aço estrutural, os algoritmos do software desenvolvem as sequências óptimas da produção selecionada. Antes de iniciar a produção efectiva, a “Simulação do Sistema” pode identificar possíveis estrangulamentos e quaisquer centros de trabalho subutilizados. Uma vez determinado, este software inovador pode mostrar como a produtividade total do sistema pode ser aumentada modificando ou adicionando à produção pendente.

Como funciona o Fabrico Inteligente de Aço?

À medida que as secções múltiplas são carregadas na linha, o manipulador de materiais digitaliza no sistema o código de barras correspondente da lista de corte.

As secções são automaticamente posicionadas sem a necessidade de um operador ou assistente através do sistema. O percurso através da linha ou o encaminhamento para as células de trabalho adequadas baseia-se nos processos necessários e na utilização óptima das capacidades do sistema. À medida que uma peça cortada entra em cada célula de trabalho, o comprimento do stock é verificado e o programa CNC apropriado é automaticamente selecionado para processar os objectivos necessários.

Vantagens

As vantagens do “Fabrico Inteligente de Aço” são numerosas e rentáveis. A maior parte dos sistemas vendidos e instalados pela FICEP atualmente incluem a capacidade de “Fabrico Inteligente de Aço”, uma vez que os benefícios são extensos e facilmente justificáveis, uma vez que este custo de automatização representa um investimento mínimo em termos de percentagem do custo total do sistema.

Resumo dos benefícios

  • Redução do nível de competências na oficina

  • Aumento da eficiência (carregamento/descarregamento/manuseamento de sucata efectuado em tempo mascarado)

  • Menos horas necessárias por tonelada (o tempo de inatividade humana é reduzido a zero para o manuseamento manual)

  • Ganhos de produção (ganhos de 30 a 50% apenas com a automatização do manuseamento)

  • Menos erros (identificação automática) dos tipos e dimensões das vigas – todas as áreas são geridas

  • Valor acrescentado para processar de forma mais eficiente

  • Resultado final positivo

Sequências do Sistema

  1. As secções são automaticamente agrupadas para maximizar a utilização do material.

  2. A introdução de dados em conjunto com o carregamento de material é implementada com código de barras para eliminar possíveis erros.

  3. Não é necessário que um operador seleccione o programa adequado para processar a peça carregada no transportador de alimentação.

  4. Comprimento do stock é automaticamente verificado.

  5. Encaminhamento do material é efectuado da forma mais eficiente e sem qualquer envolvimento humano.

  6. A perda de tempo de um operador para organizar e mover o material através do sistema é eliminada. Todas as funções de material ocorrem em tempo de máscara enquanto os centros de trabalho estão a executar os processos necessários.

  7. A eficiência e a produtividade são fundamentais com o sistema. Por exemplo, várias peças são automaticamente carregadas no transportador de alimentação do jato de areia com o espaçamento adequado entre secções para tirar o máximo partido do padrão de jato de granalha.

  8. Os vários operadores necessários para aumentar a produtividade de um sistema manual de manuseamento de materiais são eliminados e substituídos por um único operador. Normalmente, o operador tem tempo para efetuar a carga e descarga do sistema.

  9. À medida que o processo avança, o Intelligent Steel Fabrication tem capacidade 4-D para carregar o processo de produção de volta para o modelo 3-D para mostrar graficamente o estado em tempo real das secções individuais no modelo.

  10. Os dados de produção também podem ser visualizados num Smart Phone em tempo real.

Aproveite a oportunidade para saber mais sobre as características e vantagens actuais do Fabrico Inteligente de Aço da FICEP!

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