Voestalpine Automotive Components: Precisão Contínua - Metrologia Óptica do Try-Out de Ferramentas até a Produção Seriada

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1 Exemplo de Aplicação Voestalpine Automotive Components: Precisão Contínua - Metrologia Óptica do Try-Out de Ferramentas até a Produção Seriada Localização da empresa: Schwäbisch Gmünd Sistema GOM: ATOS Triple Scan Software GOM: ATOS Professional, GOM Inspect Professional Setor: Fabricação de ferramentas e produção de componentes O fornecedor automotivo voestalpine usa o sistema ATOS Triple Scan em todos os processos para ajudar na gestão de qualidade. Desta forma, a empresa consegue reduzir o lead time na produção e garantir maior produtividade.

2 Localizada da cidade alemã de Schwäbisch Gmünd, a voestalpine Automotive Componentes é um dos fabricantes líderes de peças para carrocerias, especializado em componentes estruturais e carrocerias complexas. Fabricantes renomados, tais como Daimler, Porsche, BMW e Audi confiam na ampla experiência da voestalpine, tanto no try-out de ferramentas quanto na produção seriada de peças de chapas metálicas. Para atender as elevadas exigências dos seus clientes, a empresa concentra sua gestão de qualidade em todos os processos produtivos, em vez de controlar apenas o produto final, como é feito normalmente. O controle de processos já começa no try-out de ferramentas, o que resulta na qualidade consistentemente elevada das peças bem como baixos índices de refugo. Transição precisa e rápida da ferramenta para a peça de chapa metálica Para garantir a qualidade ao longo de todos os processos de produção, a voestalpine optou por tecnologias de medição óptica. Desde 2013, a empresa usa o sistema de medição óptica ATOS Triple Scan da GOM no try-out de ferramentas e na produção seriada. O fornecedor produz aproximadamente 370 componentes diferentes com espessuras de chapa variando entre 0,6 mm a 2,5 mm, o que evidencia a vantagem decisiva da metrologia óptica durante o try-out de ferramentas. Já durante a produção de ferramentas conformadas a frio e a quente - muito antes de iniciar a produção seriada -, o sistema ATOS Triple Scan é usado para produzir uma digitalização completa da primeira peça prensada durante o try-out. TEla mostra, de um relance, quando uma peça está fora dos limites de tolerância e em que posição da ferramenta é necessário fazer a correção. Isto permite realizar correções rápidas na ferramenta bem como uma comparação de dados simulados. Se a ferramenta requer correções mínimas, podemos cortar diretamente no dataset STL do sistema de medição, explica Daniel Schiller, chefe da unidade de metrologia. Quando há necessidade de correções maiores, a reconstrução da superfície é realizada com base nos dados de digitalização. Adicionalmente, a malha Fig. 1: Na voestalpine, controles de tolerância são realizados no software GOM Inspect. Graças à clara visualização, os desvios do estado real do CAD podem ser identificados com facilidade.

3 de polígonos STL, gerada pelo sistema ATOS, forma uma base de dados precisa para engenharia reversa. Consequentemente, o CAD de ferramenta está sempre atualizado, o lead time de produção é reduzido e a segurança do componente é melhorada. Vantagens graças a processos rápidos, dados completos e precisão Outra vantagem da medição sem contato com o sistema ATOS consiste na disponibilidade permanente dos dados digitalizados. Como os procedimentos da medição tátil exigem pontos de medição pré-definidos, todos os demais pontos não são captados na geometria da peça. O sistema ATOS, no entanto, mede até 16 milhões de pontos por scan, desta forma acelerando o processo e garantindo dados precisos e completos. Isto constitui uma vantagem essencial, por exemplo, quando se trata de problemas ou reclamações num estágio posterior dentro do processo, afirma Daniel Schiller. Nesse caso, todos os dados necessários já estão digitalizados e, com isso, disponíveis. Não há necessidade de uma nova montagem e medição. Além disso, a visualização de campo completo é útil para correções manuais da ferramenta, realizadas posteriormente. Para estes casos, os metrologistas em Schwäbisch Gmünd usam o sistema ATOS Triple Scan como uma unidade móvel para digitalizar ferramentas completas durante a produção. O sensor tem que ser desmontado da cabeça do robô e fixado num suporte móvel, o que pode ser feito em alguns minutos. Como resultado, é possível controlar o offset e o fechamento da forma de componentes individuais da ferramenta, tais como parte superior e inferior de ferramentas, diretamente no galpão de produção, realizando uma montagem virtual. Fig. 2: O digitalizador ATOS Triple Scan 3D pode ser usado tanto como sistema automático como manual. O robô pode ser transformado rapidamente num suporte móvel.

4 mos em 100 pontos de medição ou mais, é evidente que a peça prensada é gomada, complementa ele. Além da quantidade de pontos de medição, a geometria da peça e a espessura da chapa de metal também justificam a escolha de um scanner 3D. Até mesmo peças de geometria complexa, incluindo características típicas, tais como padrões de orifícios e corte, são integralmente medidas. Graças à medição de campo completo dos componentes e ao procedimento rápido de medição, este método atende plenamente às necessidades da voestalpine. Todos os departamentos de produção recebem o relatório de medição como arquivo PDF durante toda a produção seriada. Isto significa que os funcionários que trabalham na prensagem podem detectar, a qualquer momento, se a precisão dimensional da peça está dentro das tolerâncias e atende às exigências de qualidade. Fig. 3: Daniel Schiller - Chefe da unidade de metrologia na voestalpine Automotive Componentes. Inspeção seriada automatizada No entanto, a medição de campo completo de ferramentas com o sistema ATOS é apenas um dos campos de aplicação atendidos pela voestalpine. O foco mais importante é o monitoramento serial de componentes fabricados. Por esse motivo, o sensor guiado por robô está localizado no galpão de produção, diretamente nas prensas, para evitar longos trajetos de transporte até a sala de medição. Vantagem competitiva graças à otimização de processos Uma análise retrospectiva mostra que o scanner 3D prova o seu valor - especialmente com relação à digitalização de campo completo de ferramentas e peças prensadas, bem como à medição dentro da produção seriada. Com a integração da máquina de medição móvel ATOS em seus processos, a voestalpine conseguiu implementar um conceito de qualidade abrangente, garantindo, assim, alta produtividade com qualidade consistentemente elevada. No monitoramento serial, peças conformadas a frio e a quente são submetidas à medição. Os objetos de medição variam desde colunas A, B e C, travessões, longarinas até painéis laterais e portas. Antes de entrar na produção seriada, os pontos de medição pré-definidos são importados para o software GOM Inspect, para a subsequente medição automatizada. Já a segunda repetição torna o sistema ATOS Triple Scan rentável, afirma o especialista em metrologia. Quando chega- Fig. 4: Características típicas de bordas afiadas, tais como padrões de orifícios, corte e linhas de borda são digitalizadas com precisão em nível de subpixel

5 Voestalpine Automotive Components A voestalpine é lider mundial em tecnologia e indústria de bens de capital. O foco da empresa está nos materiais e no processamento de materiais. Em sua sede em Schwäbisch Bmünd, a voestalpine Automotive Componentes Schwäbisch Gmünd GmbH & Co. KG também opera seu centro de competência de produção a quente com cerca de 800 trabalhadores responsáveis pelo desenvolvimento, produção e distribuição de peças prensadas para a indústria automotiva. GOM A GOM desenvolve, produz e distribui software, máquinas e sistemas para a tecnologia de medição por coordenadas 3D e inspeção em 3D, com base nos mais recentes resultados de pesquisas e tecnologias inovadoras. Com mais de 60 unidades e uma rede de mais de especialistas em metrologia, a GOM garante uma consultoria detalhada bem como suporte e assistência profissional no local e no idioma local. Mais de sistemas instalados melhoram a qualidade do produto e os processos de fabricação nas indústrias automotiva, aeroespacial e de bens de consumo.