HEINRICH GEORG GMBH MASCHINENFABRIK

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1 Universidade Federal de Santa Catarina Centro Tecnológico Departamento de Engenharia Mecânica Coordenadoria de Estágio do Curso de Engenharia Mecânica CEP Florianópolis - SC - BRASIL estagio@emc.ufsc.br RELATÓRIO DE ESTÁGIO 1/3 (primeiro de três) Período: de 22/03/2010 a 10/05/2010 HEINRICH GEORG GMBH MASCHINENFABRIK Nome do aluno: Leandro Fischer Nome do supervisor: Thomas Weber Nome do orientador: Rolf Bertrand Schroeter Kreuztal, 10 de maio de 2010

2 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO A EMPRESA PROGRAMA DO ESTÁGIO ATIVIDADES REALIZADAS CONCLUSÃO REFERÊNCIAS ANEXOS... 17

3 1. INTRODUÇÃO O presente documento é o primeiro de três relatórios que relatam as atividades desenvolvidas pelo aluno para o cumprimento do requisito EMC5522 Estágio Profissional em Engenharia Mecânica. Neste busca-se uma apresentação da empresa em que o estágio é realizado, alguns de seus produtos, o programa de atividades para o estágio e as atividades realizadas no primeiro período.

4 2. A EMPRESA A empresa Heinrich Georg GmbH Maschinenfabrik localiza-se em Kreuztal, aproximadamente 80km ao leste de Colonia. Fundada em 1948, começou como uma pequena oficina e tornou-se uma empresa que possui a reputação de engenharia Made in Germany pelo mundo. Atualmente conta com filiais em outros países como Inglaterra, França, EUA e China. A Georg fabrica máquinas para processamento de bobinas e linhas de acabamento, máquinas ferramentas com controle eletrônico desenvolvido na própria empresa, assim como linhas para fabricação de transformadores. Com a intenção de atender melhor as necessidades dos clientes, a empresa separou suas atividades em quatro divisões, cada uma representada por uma cor no seu logo: Bandanlagen Linhas de Processamento de Bobinas Mechanische Fertigung Fabricação Werkzeugmaschinen Máquinas Ferramentas Trafo Transformadores 1. Linhas de Processamento de Bobinas Atualmente as vantagens competitivas no mercado encontram-se na casa dos micrometros. A divisão de processamento de bobinas da GEORG busca dar esse tipo de vantagem aos seus clientes. As linhas fabricadas pela empresa produzem com precisão e velocidade rentável. Essas qualidades resultam de sistemas operacionais personalizados com alto nível de automação, sequências de processo controladas, fácil operação com um número mínimo de pessoal além de tempos curtos de set-up. Além disso, as linhas GEORG têm baixos custos de manutenção e proporcionam uma conclusão confiável e oportuna dos projetos de cada cliente. Os equipamentos Georg encontram-se instalados em empresas do mundo todo. Possui em sua carta de clientes grandes empresas como ArcelorMittal, Alcoa e ThyssenKrupp. Os principais produtos dessa divisão são: a. Linhas de corte longitudinal (Slitting line)

5 b. Linhas de refilação (edge-trimming) e inspeção para bobinas c. Linhas de Corte transversal e empilhamento d. Multi-blanquiadeira e. Linhas de embalagem de bobinas 2. Fabricação A Georg oferece para clientes externos os serviços de torneamento, furação e fresamento utilizados na fabricação dos componentes de suas máquinas. Devido ao know-how da empresa, a qualidade das peças usinadas e entrega just-in-time, empresas de setores como automotivo e de tecnologia ferroviária buscam os serviços Georg. A empresa oferece usinagem completa de peças de médio e grande porte de até 20 toneladas, incluindo suprimento de construções soldadas. 3. Máquinas Ferramentas A divisão de Máquinas Ferramentas oferece soluções customizadas em torneamento, furação e fresamento, assim como máquinas especiais. O objetivo é criar soluções completas individualmente para cada empresa, ou seja, são máquinas normalmente diferentes de quaisquer outras em outras empresas, seja no tamanho ou na forma que executa os processos. Um exemplo interessante é a máquina de torneamento para turbinas da figura abaixo. Figura 2.1 Torneamento de turbinas

6 4. Transformadores Em cooperação com as empresas líderes mundiais na fabricação de transformadores, a Georg desenvolve uma vasta gama de máquinas, linhas e equipamentos para produção dos mesmos. Com clientes, como Siemens e Toshiba, prontos para investir na qualidade e capacidade de suas linhas, a empresa fornece um produto de ótima qualidade e pronto para manter-se com as exigências do futuro. Isto é alcançado com projetos de máquinas modulares adequadas para futuras atualizações. Na figura abaixo pode-se ver algumas partes das linhas produzidas por essa divisão. Figura 2.2 Linhas de fabricação de transformadores

7 O presente estágio é realizado na divisão de Linhas de Processamento de bobinas. O estagiário estará envolvido com todas as atividades que tangem a fabricação de uma linha dessa divisão. Assim, no primeiro período estará na área de projetos. Posteriormente, será deslocado para os setores de processos de fabricação dos componentes e de montagem das máquinas. Abaixo algumas das linhas fabricadas por essa divisão: Corte longitudinal Corte transversal Inspeção Embalagem Figura 2.3 Linhas de processamento de Bobinas

8 3. PROGRAMA DO ESTÁGIO Buscando fazer com que o estagiário conheça todas as atividades ligadas à fabricação de uma linha da empresa o programa do estágio foi elaborado de forma que após um pequeno período do setor de projetos para conhecer as máquinas produzidas pela empresa, o estagiário estará diretamente ligado com as atividades de chão de fábrica, possibilitando assim um melhor conhecimento de fatores que podem influenciar no produto final. Todos os alunos de engenharia mecânica na Alemanha precisam fazer um estágio chamado Grundpraktikum. Neste estágio, que normalmente dura de 6 a 8 semanas, o aluno deve realizar atividades práticas ligadas à área de fabricação como torneamento, furação, etc. Foi proposto então ao estagiário a participação em parte desse estágio com uma duração de 3 semanas onde foi entregue ao aluno os desenhos de um pequeno conjunto com fins didáticos e o aluno, com auxílio do supervisor, ficou encarregado da fabricação. O programa das atividades descritas acima encontra-se nos anexos. Nesse programa fornecido pela empresa, em alemão, consta o período em cada setor e o seu responsável.

9 4. ATIVIDADES REALIZADAS Os primeiros momentos do estágio foram empregados no sentido de conhecer todas as divisões da empresa. Após uma rápida visita a todos os setores o aluno foi alocado no setor de projetos. O setor de projeto utiliza principalmente dois softwares: AutoCad Mechanical Autodesk Inc. e AutoCad Inventor 2010 Autodesk Inc. As primeiras semanas foram dispendidas no sentido de se familiarizar com os softwares utilizados pela empresa, além de projetos antigos não digitalizados. Como o aluno nunca havia trabalhado com AutoCAD e havia algum tempo utilizava apenas softwares de desenho em 3D, achou-se interessante durante alguns dias a utilização de um pequeno curso de AutoCAD além de uma revisão de alguns conceitos de desenho técnico. A empresa conta com uma grande quantidade de projetos. Devido ao fato de serem produzidas máquinas de razoável complexidade, os projetos são grandes e divididos em várias partes. Assim, as atividades descritas a seguir foram pequenas modificações necessárias em uma máquina devido à problemas que vinham ocorrendo. A máquina em questão é um linha de corte transversal semelhante à figura abaixo: Figura 4.1: Linha de Corte Transversal

10 Figura 4.2: Esquema da linha de Corte Transversal O primeiro problema a ser resolvido encontra-se na última parte da figura acima, ou seja, na linha de empilhamento. Na máquina em questão a linha de empilhamento é composta por dois empilhadores individuais. Assim, quando um está cheio pode ser retirado para a retirada dos paletes enquanto o outro continua sendo completo. Porém, a máquina oferece a opção de utilizar os dois empilhadores como um só de maior comprimento. Os paletes são colocados sobre o empilhador e devem estar no lugar certo para receber os blanks. Esse controle é feito através de um sensor colocado na estrutura da máquina que envia um sinal para uma chapa refletora que está sobre o empilhador. Quando um palete invade a área da chapa refletora, o sensor não recebe o sinal e indica que o palete está no lugar errado. O empilhador então corrige a posição do palete. O problema está na chapa refletora. O suporte que liga essa chapa à estrutura do empilhador é muito instável, assim quando os paletes se chocam com a chapa ocorre falha desse suporte. A tarefa do estagiário é então buscar uma nova solução que seja mais estável, porém deve ser possível a retirada da chapa refletora quando optar-se por utilizar o empilhador como apenas um. Inicialmente a montagem é feita da seguinte forma:

11 Figura 4.3: Montagem atual A solução proposta tem a seguinte construção: Um perfil L é fixado por 4 parafusos na estrutura amarela da foto. Esse perfil tem uma nervura para suportar melhor os esforços. Um tubo de diâmetro maior do que o utilizado atualmente é então soldado ao perfil. Esse tubo tem o comprimento de forma que a sua extremidade fique abaixo da linha tangente aos dois cilindros. Em um ponto um pouco abaixo da extremidade tem-se um furo e é soldada uma porca, onde é colocado um parafuso sem cabeça que tem na sua outra extremidade uma maçaneta colada. O tubo que é soldado na chapa refletora tem seu diâmetro menor, assim quando a mesma for utilizada esse tubo é encaixado dentro do que está fixo à máquina e aperta-se o parafuso através da maçaneta fixando assim a posição do tubo interno e por consequência da chapa refletora. A montagem completa da solução utilizada encontra-se nos anexos, mas o elemento fica semelhante ao da figura abaixo:

12 Figura 4.4: Montagem sugerida O segundo problema proposto para o estagiário encontra-se na guilhotina. O posicionamento da faca é variável de acordo com a espessura da chapa. Essa variação é feita manualmente com uma cunha. O problema é que ao deslocar a cunha a faca tem que se deslocar apenas lateralmente, mantendo as outras características do seu posicionamento. Atualmente como funciona: de um lado da faca fica a cunha móvel e do outro um cilindro hidráulico. Quando a máquina está trabalhando o cilindro está acionado com um pressão de 300 bar mantendo a faca fixa. Quando é necessário alterar o posicionamento da faca, o cilindro é acionado com uma pressão de 5 bar para controlar o movimento da faca. Durante testes ocorreu um problema com as válvulas do sistema hidráulico e a pressão acabou ficando muito maior do que 5 bar. Ao mover a cunha, a faca não sofre desgaste pois tem uma alta dureza, mas a estrutura da máquina pode sofrer desgaste devido a combinação do movimento da cunha com a pressão. Assim propôs-se ao aluno que encontre um solução em que o cilindro esteja apenas com 0 bar ou 300 bar, assim faz-se necessária uma forma alternativa

13 de exercer uma força sobre a faca para a mesma mover-se apenas o que deseja-se quando a cunha for movida. A primeira solução que surgiu seria a utilização de molas. O problema seria a montagem das molas no peqeno espaço e as alterações necessárias na estrutura adjascente para a solução. Após pesquisa de soluções já prontas com molas, encontrou-se uma que considerou-se útil. Uma peca que contém uma rosca externa e internamente uma mola que na ponta tem uma peqena esfera. Com essa solução as unicas modificações necessárias são furos e roscas no bloco adjascente para a colocação da peca. Figura 4.5 Primeira solução sugerida A solução inicialmente foi considerada excelente pois as alterações no projeto original são mínimas e além disso o custo é muito baixo, já que cada peça dessa custa em torno de 2,35 (M10)(GN615.3) com rosca de segurança. Porém, ao consultar o setor de montagem, a solução foi considerada insuficiente pois com o tempo e o desgaste nos elementos da máquina, o curso da mola acaba sendo insuficiente para a sua função. Assim, o estagiário voltou a buscar uma nova forma de resolver o problema. Pensou-se então na utilização de imãs colocados na cunha de forma que a faca fique fixa a esta no momento da movimentação. Inicialmente a idéia foi considerada possível e como o custo desses imãs é muito baixo decidiu-se comprá-los e fazer o teste. Infelizmente o estagiário não pôde continuar acompanhando esse problema pois iniciou outras atividades que constam no programa. A próxima atividade do programa é a realização do chamado Grundpraktikum. Durante esse período o estagiário deverá fabricar o seguinte conjunto:

14 Figura 4.6 Conjunto a ser fabricado Os desenhos técnicos fornecidos encontram-se nos anexos. Sob a orientação do instrutor, o aluno teve a tarefa de definir as operações necessárias para a fabricação da peça e executá-las. A peça foi fabricada através de operações simples de usinagem. Inicialmente houve a necessidade de lixar superfícies para obtenção de ângulos de 90. Foram também efetuados os furos necessários, rosqueamento com machos manuais, além de operações de fresamento e torneamento. Essas duas últimas operações foram realizadas pelo instrutor já que o aluno não possui conhecimento na operação dessas máquinas e não haveria tempo suficiente para o aprendizado e as atividades durante as 3 semanas.

15 5. CONCLUSÄO A experiência profissional que o aluno está vivenciando tem sido extremamente positiva. O estágio tem o objetivo de suavizar a transição entre a sala de aula e o ambiente empresarial. O aluno começa a colocar em prática os conceitos que foram abordados de forma teórica. Como a empresa fabrica máquinas relativamente grandes e complexas, é possível perceber conceitos de várias disciplinas sendo aplicados simultaneamente. O programa de atividades aborda todas as etapas na fabricação de uma linha da empresa, o que parece ser uma forma importante de desenvolver no aluno uma visão mais ampla do que é o trabalho do engenheiro em uma empresa e como suas decisões repercutem em outros setores.

16 6. REFERÊNCIAS LÖHR, Alfred. AutoCAD Mechanical CAD-Grundlagen im 2D- Konstruktionsbereich praxisorientiert anwenden. Haan-Gruiten: Verlag Europa-Lehermittel, 2009 FISCHER, Ulrich et al. Manual de Tecnologia Metal Mecânica. Tradução: Helga Madjderey. São Paulo: Edgard Blücher, Título Original: Tabellenbuch metall Catálogo online Ganter-Griff, acessado em abril, 2010 Sítio Georg, acessado em abril, 2010

17 7. Anexos Figura 7.1 Programa do estágio

18 Figura 7.2 Desenho completo da solução escolhida para o primeiro problema

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20 Figura 7.3 Desenhos técnicos da peça fabricada pelo estagiário