FICEP “Fabrico Inteligente do Aço”

Em 1988 a FICEP inventou e instalou a primeira linha integrada de fabrico de aço estrutural com um sistema de manuseamento de materiais totalmente automatizado. Isto foi apenas o começo, uma vez que a FICEP é o líder inquestionável em sistemas automáticos com centenas de instalações em todo o mundo! Durante os últimos 30 anos, a FICEP expandiu drasticamente a produtividade desta tecnologia abrangente automatizada. Este é o resultado da contínua dedicação da FICEP a avanços líderes da indústria, tanto em software como em hardware

O desafio
Desde que a FICEP inventou a primeira linha automatizada de perfuração multimandril em 1965, houve melhorias significativas nas taxas de avanço da perfuração e velocidades de posicionamento tanto do material a ser processado como do desempenho do eixo do mandril de perfuração. É possível que o processo para aumentar a eficiência das linhas de perfuração e eliminar os ciclos não produtivos tenha estagnado, de momento, com o posicionamento do mandril de eixo auxiliar para melhorar o tempo “apara a apara”.

Sistema de serra de perfuração com posicionamento do mandril de eixo auxiliar FICEP
O foco da FICEP, desde o seu primeiro sistema de manipulação de material totalmente automatizado em 1988, tem sido em aumentar a eficiência do fluxo de material através da linha

O desafio era aumentar a percentagem de tempo que os centros de trabalho (serragem, perfuração, traçagem, corte, fresagem, corte térmico e decapagem) estão ativamente envolvidos no processamento e não esperar para iniciar o perfil seguinte.

Como é determinado o layout ótimo?
Não existem duas instalações de unidades de fabrico de aço estrutural que sejam idênticas. A combinação do layout de uma fábrica, a mistura de produtos, os processos necessários e o desempenho necessário torna único o desafio de conceber o layout ótimo. Os trabalhos passados reais 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 do layout de uma fábrica era tipicamente baseada num processo de entrevista com o cliente. O objetivo era tentar alcançar um layout que fosse o resultado de algumas suposições e palpites. Atualmente, a FICEP utiliza software proprietário para avaliar de que forma diferentes tipos de trabalho e layouts de fábricas podem ser simulados para uma análise detalhada da produtividade.

Células de trabalho divididas em comparação com sistemas combinados, capacidades/funcionalidades das mesas de transferência e o tamanho das zonas de delimitação de material são apenas algumas das variáveis que requerem avaliação.

A “Simulação de Sistemas” é um processo em que os potenciais layouts são avaliados com base nas necessidades de mão-de-obra, capacidades, desempenho e estrangulamentos. Os trabalhos e/ou sequências reais são importados para o software PLM que começa com o agrupamento de materiais e utiliza algoritmos de ponta para sequenciar a produção da forma mais eficiente. Uma vez descarregada a carga de trabalho otimizada, o “Simulador do Sistema” mostra o processamento das tiras de aço e das peças acabadas num vídeo 3D para refletir os tempos reais de processamento necessários para fabricar esta versão de produção. O “Simulador do Sistema” mostra onde se desenvolvem os estrangulamentos e identifica centros de trabalho que podem ser subutilizados à espera de material para fabricar. Este processo inovador permite comparar diferentes desenhos de layout e modificá-los para determinar qual o desenhe que confere a máxima flexibilidade e produtividade.

Como é que a “simulação de sistema” melhora a sua produtividade diária?
Uma vez determinada a carga preliminar para a linha de fabrico de aço estrutural, os algoritmos do software desenvolvem as sequências ótimas da versão de produção selecionada. Antes de iniciar a produção efetiva, a “Simulação de Sistema” pode identificar possíveis pontos de estrangulamento e quaisquer centros de trabalho subutilizados. Uma vez determinado, este software inovador pode mostrar como a produtividade total dos sistemas pode ser aumentada modificando ou acrescentando à versão de produção pendente.

Como funciona o fabrico inteligente de aço?
À medida que os perfis em tiras são carregados na linha, o manipulador do material lê para o sistema o código de barras correspondente da lista de corte.

Os perfis são automaticamente posicionados sem um operador ou pessoal presente através do sistema. O caminho através da linha ou encaminhamento para as células de trabalho apropriadas baseia-se nos processos necessários e na utilização ótima das capacidades dos sistemas. À medida que uma tira ou peça cortada entra em cada célula de trabalho, o comprimento é verificado e o programa CNC apropriado é automaticamente selecionado para processar os objetivos requeridos.

Benefícios
Os benefícios do “Fabrico Inteligente de Aço” são numerosos e rentáveis. A maioria dos sistemas vendidos e instalados pela FICEP apresentam hoje em dia capacidades de “Fabrico Inteligente de Aço”, uma vez que os benefícios são inúmeros e facilmente justificáveis, dado que este custo de automação representa um investimento mínimo face ao custo total dos sistemas.

Resumo dos benefícios
Sequências do sistema

• Os perfis são automaticamente encadeados para maximizar a utilização do material.

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

• Não há necessidade de um operador selecionar o programa adequado para processar a peça carregada no transportador de alimentação.

• The stock length is automatically verified.

• O encaminhamento do material é realizado da forma mais eficiente e sem qualquer envolvimento humano.

• Loss of time for an operator to organize and move material through the system is eliminated.

• Todas as funções materiais ocorrem em tempo útil enquanto os centros de trabalho estão a executar os processos necessários.

• Eficiência e produtividade são primordiais com o sistema. Por exemplo, várias peças são automaticamente carregadas no transportador de alimentação do sistema de decapagem com o espaçamento adequado entre perfis para tirar o máximo partido do padrão de decapagem.

• Os operadores múltiplos que conduzem um sistema de manuseamento manual de materiais são eliminados e substituídos por um único operador presente. Normalmente o operador presente tem tempo para realizar a carga e descarga dentro e fora do sistema.

• À medida que o processo prossegue, o Fabrico Inteligente do Aço tem capacidade 4-D para carregar o processo de produção de volta ao modelo 3-D, para mostrar graficamente o estado em tempo real dos perfis individuais do modelo.

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