A Sinflex atende às demandas variadas da indústria automotivo com soluções avançadas de máquinas baseadas em servo

Antecedentes

Fundada em 1975, a Sinflex, com sede em São João da Madeira, em Portugal, é especialista na produção de molas, formas de arame e conjuntos soldados para múltiplos setores, incluindo muitos clientes na área automotiva. A empresa é muito ativa em seus esforços de pesquisa e desenvolvimento e sempre busca explorar a tecnologia contemporânea para ajudar a atender às demandas de seus clientes.

Para a indústria automotiva e outros setores – especialmente para produções de lotes médios – as soluções de fabricação precisam oferecer precisão e repetibilidade, a fim de produzir peças idênticas repetidamente e com a mesma especificação exata. Mas essas soluções de produção também precisam ser flexíveis o suficiente para atender a múltiplos formatos de lote sem reengenharia excessivamente longa ou cara.

É por essas razões que muitos OEMs líderes, incluindo a Sinflex, estão adotando soluções baseadas em servo – como parte das evoluções de máquina inteligente – que podem ser modificadas em apenas minutos para criar um lote completamente diferente de produtos.

Para ajudar a enfrentar essas pressões do setor, a Sinflex formou uma relação comercial de longa data com a T. Butler Engineering Ltd. (TBE), sediada em Piltown, na República da Irlanda. A TBE desenvolve, projeta e constrói máquinas usadas para produzir formas de arame complicadas, molas, conjuntos e componentes especializados, para setores como automotivo, eletrodomésticos, agrícola, construção, médico e outros.

As máquinas da T. Butler passaram por uma evolução quase constante ao longo dos anos, com o aperfeiçoamento de sistemas de transferência simples, rápidos e precisos, que permitem a automação total de peças complicadas, como molas de freio de corpo duplo, dentes de rastelo, fios de assento ou formas de arame 3D. Com a adição de soluções de conectividade, a empresa também está levando suas máquinas ao universo das máquinas inteligentes, onde maior conectividade proporciona capacidades mais amplas e interações mais profundas e integradas com sistemas internos e externos.

Desafio

De acordo com Ricardo Correia, gerente de engenharia da Sinflex: “Temos que acompanhar o ritmo da indústria automotiva em termos de qualidade, variedade de design, scheduling e quantidades de pedidos, e isso pode ser muito exigente. Já vimos alguns pedidos malucos no passado.

“Nossas soluções de produção precisam ser flexíveis”, acrescenta ele, “simplesmente não podemos nos dar ao luxo de ter tempo de parada, seja por longos tempos de configuração entre lotes ou por problemas na máquina. Precisamos garantir que temos a maior flexibilidade aliada à máxima disponibilidade e conectividade mais profunda.”

Solução

A T. Butler Engineering tem a ética de implantar a melhor tecnologia possível, o que fez com que suas máquinas evoluíssem de infraestruturas altamente mecânicas para as soluções modernas acionadas por servo que ela produz atualmente.

Parte dessa evolução incluiu a introdução da programação por touchscreen em 1988 e a subsequente adição de servo drives, sistemas de alimentação de alta velocidade, cabeçotes de enrolamento e fio rotativo.

Hoje, existem muitos modelos TBE Multiform, todos com alimentação CNC, múltiplos eixos, enrolamento servo, conformação servo, acessórios de prensa, fio rotativo, solda integrada, acessório de rosca por rolo, cabeçotes chanfradores, alimentações duplas e capacidades para múltiplas peças.

A TBE padronizou os produtos Allen-Bradley® da Rockwell Automation para os aspectos de automação de todas as suas máquinas, sendo a série TBE Multibend X um excelente exemplo dessas soluções em ação. As aplicações para essa linha incluem seu uso na Sinflex, onde é utilizada para produzir fios de suporte de geometria complexa para a indústria de assentos automotivos. De fato, Thomas Butler, diretor-gerente da TBE, estima que 65% dos carros no mundo ocidental contêm componentes fabricados em máquinas TBE.

A máquina Multibend possui um controlador de automação programável Allen-Bradley CompactLogix™ no centro da solução de automação, que trabalha em conjunto com múltiplos servo drives Allen-Bradley Kinetix® 5700 controlando os servomotores Allen-Bradley MP-Series™ para as operações de dobra e alimentação. Uma IHM Allen-Bradley PanelView™ 7 Plus Performance gerencia as interações do operador e o controle de receita, enquanto um switch Stratix™ gerencia a conectividade com a rede EtherNet/IP™ na máquina, com a capacidade adicional de fornecer dados para a empresa mais ampla para operações de Indústria 4.0. Diversos componentes de segurança da Rockwell Automation – incluindo um relé de segurança configurável por software Allen-Bradley Guardmaster® 440C-CR30 – completam a instalação.

Ao implantar um conjunto totalmente integrado de componentes, com caminhos de dados claros e conectividade com fontes internas e externas, a TBE está agora desenvolvendo máquinas inteligentes, que oferecem as capacidades de Indústria 4.0 exigidas pelas principais operações de produção contemporâneas.

Resultados

Peças que normalmente exigiriam três ou mais operações secundárias agora são concluídas em uma única operação nas máquinas TBE, assim como operações secundárias, como acabamento, looping, cunhagem, roscagem, deformação, chanfradura e soldagem. Taxas de alimentação de alta velocidade, sistemas de transferência precisos e – o mais importante – a visão necessária para integrar o processo permitem que a TBE satisfaça consistentemente seus clientes.

“A forma como tudo se integra é impressionante”, exclama Butler. “Há muito pouca integração adicional a ser feita. O PAC conecta-se imediatamente ao drive que, por sua vez, conecta-se ao motor com reconhecimento instantâneo em todos os casos – o mesmo ocorre com a IHM e outros componentes. Isso é exatamente o que precisamos e algo que é quase impossível com equipamentos de outros fornecedores. Também estamos tentando aumentar o desempenho da máquina por um fator de dois usando as tecnologias mais recentes/rápidas da Rockwell Automation.

Ricardo Correia concorda: “A TBE produz máquinas feitas sob medida para nossas necessidades exatas. Isso as destaca em relação a outros fornecedores. Desafiamos eles com geometrias estranhas, formas de arame complexas, capacidades variadas e altas velocidades e eles entregam. Não solicitamos especificamente a Rockwell Automation, mas suas soluções de automação provaram atender às nossas necessidades em termos de flexibilidade, agilidade e disponibilidade.”

“Nossa filosofia é ser parceiro dos nossos clientes e depois dar a eles total propriedade da máquina”, acrescenta Butler. “Não os vinculamos a contratos de serviço ou programação personalizados e muitas vezes caros; eles levam todos os diagramas, ferramentas e ativos de programação para que possam ser autossuficientes. Claro que estamos sempre disponíveis para ajudá-los, assim como a Rockwell Automation com sua rede de suporte mundial. Na verdade, essa rede de suporte já nos ajudou algumas vezes – e muito rapidamente – graças a agentes e fornecedores locais em todo o mundo.

“Esse alcance global foi outro fator em nossa decisão de optar pela Rockwell Automation”, continua ele. “40% dos nossos negócios estão nos EUA e eles certamente nos ajudaram a derrubar algumas barreiras. Também criamos e patenteamos nosso próprio código, ao qual podemos oferecer acesso controlado. O benefício dessa abordagem é que há milhares de engenheiros ao redor do mundo que podem trabalhar em nossa codificação.”

Butler está entusiasmado com os níveis de qualidade e confiabilidade oferecidos. “Temos um cliente no Canadá que produz vários milhões de peças por ano, trabalhando 362 dias 24/7, com apenas alguns dias agendados para manutenção proativa, e nenhum componente de automação ou máquina falhou – e este é um dos maiores fornecedores automotivos do mundo!”

Do ponto de vista da engenharia, Butler explica os benefícios. “Simplificamos nossos esforços de projeto e as capacidades da solução de programação significam que estamos anos-luz à frente do que estávamos há apenas alguns anos. A localização de falhas também é mais fácil, assim como os testes e a validação. O aumento da flexibilidade e abertura da solução também significa que as portas estão totalmente abertas para futuros desenvolvimentos e aprimoramentos de máquinas.

“Nossos clientes se beneficiam de uma interface multilíngue, menor consumo de energia, tempos de troca reduzidos, instalação, partida e manutenção mais rápidas e maior confiabilidade”, conclui ele, “com a opção multilíngue sendo incrivelmente útil, pois nossos clientes podem mover máquinas de um país para outro e simplesmente trocar o idioma.”

Correia conclui: “Outra grande vantagem é a capacidade de trocar componentes de automação a quente em caso de qualquer problema. Se tivermos um problema com um drive que está em uma máquina de caminho crítico, podemos simplesmente substituí-lo por um drive de outra e estar operando em questão de minutos. No passado, se um drive do nosso fornecedor anterior falhasse, tínhamos que reconfigurá-lo para funcionar com o motor e o CLP da outra máquina, o que poderia levar horas ou dias. Vemos muito poucos problemas nessas máquinas, o que, como resultado, significa que temos um ótimo relacionamento com nossos clientes. Com base no fato de que 80 % da nossa produção vai para o setor automotivo, se você não tiver problemas com o pessoal automotivo, não terá problemas com mais ninguém.”