Universidade Federal de Santa Catarina Centro Tecnológico Departamento de Engenharia Mecânica Coordenadoria de Estágio do Curso de Engenharia Mecânica CEP 88040-970 - Florianópolis - SC - BRASIL www.emc.ufsc.br/estagiomecanica estagio@emc.ufsc.br Relatório de estágio 3/3 (três de três) Período: 31/10/2007 a 18/01/08 PROLIND INDUSTRIAL LTDA. Nome do aluno: Fernando Miranda Tajes Nome do supervisor: Luiz Glenio Dotto Nome do orientador: Walter Lindolfo Weingaertner São José dos Campos, Janeiro de 2008
Conteúdo Conteúdo... 2 1. Introdução... 3 2. Atividades desenvolvidas na empresa durante o período... 4 2.1 Atividade comercial... 4 2.2 Empresas visitadas nos Estados Unidos... 4 2.2.1 Eclipse Aviation Corporation... 5 2.2.2 Cessna Aircraft Company... 8 2.2.3 TW Metals... 9 2.3 Atividade Técnica... 10 3. Conclusão... 13
1. Introdução O objetivo deste relatório é descrever as atividades desenvolvidas pelo acadêmico Fernando Miranda Tajes, matrícula número 0213945-6, no estágio curricular de Engenharia Mecânica, no período compreendido entre 31/10/2007 até 17/1/2007. O estágio foi realizado na empresa Prolind Industrial Ltda., em São José dos Campos. Nesta terceira etapa do estágio, foi dada continuidade as atividades desenvolvidas no período anterior e também as atividades descritas no Programa de Atividades de Estágio. Algumas informações comerciais sigilosas foram omitidas, bem como as informações estratégicas. Maior esclarecimento pode ser obtido com o orientador de estágio, Sr. Luiz Glenio Dotto.
2. Atividades desenvolvidas na empresa durante o período 2.1 Atividade comercial Nesta terceira e última etapa do estágio, foi dado continuidade ao desenvolvimento das atividades comerciais, como visita a clientes e elaboração de orçamentos. No início de Dezembro do período em questão, o estagiário teve a oportunidade de realizar uma visita a potenciais clientes na linha aeronáutica nos Estados Unidos. Foi uma grande chance de conhecer um grande mercado e empresas em expansão. As visitas comerciais também tinham caráter técnico, pois foi possível observar as máquinas utilizadas, bem como as peças e suas utilizações nos aviões, obtendo assim, maior base de informações caso a Prolind venha a fornecer itens para estas empresas. 2.2 Empresas visitadas nos Estados Unidos Foram visitadas duas empresas de aviações, conhecidas pelos seus aviões leves e mais uma empresa fornecedora de matéria-prima, em três cidades diferentes: Albuquerque, NM; Wichita, KS; Exton, PA. Figura 1 Cidades visitadas no período
Albuquerque é a maior cidade do Estado americano de Novo México. Sua população é de aproximadamente 500 mil habitantes (censo demográfico de 2005), tendo mais de 775 mil na sua zona metropolitana. Em 2005 era considerada a 33ª maior cidade e a 62ª maior área metropolitana dos Estados Unidos da América. Sua área metropolitana inclui a cidade de Rio Rancho, que é uma das que mais crescem nos Estados Unidos da América. Wichita é a maior cidade do Estado americano de Kansas. Sua população é de 360.715 habitantes, segundo o censo americano de 2000, com mais de 580 mil habitantes na sua região metropolitana. Esta cidade concentra o maior pólo de aviação dos EUA, com empresas como Boeing, Learjet, Cessna, Beech Aircraft e Honeywell. Exton é uma pequena cidade, aos arredores da cidade de Filadélfia, no estado da Pensilvânia. Sua população é de 4.267 habitantes pelo censo de 2000. 2.2.1 Eclipse Aviation Corporation A Eclipse Aviation Corporation está situada em Albuquerque, Novo México. Fabrica os aviões Eclipse 500 e está avaliando a produção de um avião conceito chamado ECJ (ainda não está a venda). A empresa foi fundada em 1998 por Vern Raburn, ex-empregado da Microsoft. A empresa emprega em torno de 1.300 funcionários. O Eclipse 500 já possui em torno de 2.500 pedidos. O tema da empresa é: (Criar) jatos acessíveis que irão revolucionar o mercado de transporte. O Eclipse 500 é um Very Light Jet (VLJ) com até 6 lugares, sendo o segundo desta categoria a chegar ao mercado, depois do Cessna Citation Mustang.
Ele é equipado com duas turbinas Pratt & Whitney PW610F montadas na cauda. Figura 2 Vista exterior, cabine e turbina Figura 3 Vista dos componentes e interior da aeronave Características do avião: Tripulação: um ou dois pilotos Peso máximo: 2.504 kg Capacidade: 4 a 5 passageiros Carga paga: 1.089 kg Comprimento: 10,1 m Envergadura: 11,4 m Carga máxima de decolagem: 2.700 kg Peso vazio: 1.610 kg Performance: Velocidade cruzeiro: 685 km/h Alcance: 2.084 km Velocidade mínima: 124 km/h Teto de operação: 12.500 m Distância de decolagem: 657 m Distância de aterrissagem: 622 m A Eclipse, por ser uma empresa jovem, tem uma concepção de fabricação totalmente nova. Durante a visita a linha de montagem, observou-se que o modo de fabricação, no estilo linha de produção, onde o avião percorre uma trajetória, na qual são aplicados os diferentes componentes, é muito diferente
do modo de doca usualmente adotado por outras empresas, onde o avião fica parado e os componentes vão até ele. Atualmente a taxa de produção está em um avião a cada quatro dias, porém, até o final de 2009, a Eclipse pretende chegar a uma taxa de 3 aviões por dia. Em suas instalações, a Eclipse realiza somente a montagem do avião, focando em seu Core Business, sendo que toda parte de fabricação de partes estruturais é terceirizada no conceito de Service Supplier. O preço agressivo do Eclipse 500 (1,6 milhões de dólares) só é possível graças a uma filosofia de alto volume de produção. Usando modernos processos de manufatura, como usinagem de alta precisão de componentes no lugar de grandes e pesadas montagens e produção normatizada de itens, que resultam em componentes idênticos que se encaixam na primeira vez, toda vez. No final da visita a fábrica, o time da Prolind se reuniu com o diretor estratégico de recursos da Eclipse e foram verificadas muitas oportunidades de negócio. Figura 4 Time Prolind, da esquerda para a direta: Fernando (Componentes Usinados), Adalberto (CEO) e Bruno (Marketing) A potencialidade de negócio observada está no fato do interesse da Eclipse em atingir a meta de produção de 3 aviões por dia até o final de 2009, sendo que para isto, ela precisaria desenvolver novos fornecedores, capazes de suprir esta demanda por peças.
2.2.2 Cessna Aircraft Company A Cessna é uma das pioneiras na fabricação de aviões. Sua matriz fica localizada em Wichita, no estado do Kansas. A Cessna é especializada na fabricação de pequenos aviões de hélice e jatos pequenos e médios. A criação da companhia remonta a Junho de 1911, quando Clyde Cessna, um agricultor de Rago, Kansas, construiu um avião muito simples, tornando-se assim a primeira pessoa a construir um avião e sobrevoar o Rio Mississippi e as Montanhas Rochosas. Em 1924, Cessna assinou uma parceria com Lloyd C. Stearman e Walter H. Beech para formar a Travel Air Manufacturing Co. Inc., uma firma de fabricação de biplanos, em Wichita, embora em 1927 tenha deixado a Travel Air para formar a sua própria empresa, a Cessna Aircraft Company, que iria enveredar pela construção de monoplanos. Após a II Guerra Mundial, Cessna criou o modelo 170 - que, juntamente com outras iterações, como o 172, tornou-se o avião ligeiro mais produzido na história. O mote de publicidade de Cessna foi o de ter treinado mais pilotos que qualquer outra companhia. A Cessna foi adquirida pela General Dynamics Corp. em 1985, parando de produzir aviões de motor de pistão no ano seguinte devido à fiabilidade das componentes. Em 1992, a Textron Inc. comprou a Cessna e rapidamente retomou a fabricação de aviões pequenos. A Cessna fabrica uma das linhas mais completas de aviões. Desde os jatos comerciais da linha Citation (9 modelos), os turbos-hélices da linha Caravan (4 modelos) e os aviões de um motor da linha Single Engine (6 modelos).
Figura 5 Cessna 560XL Citation Excel e Cessna Citation Mustang Figura 6 - Cessna Caravan 675 e Cessna Skyhawk Turbo Skylane Na visita a planta da Cessna, o time da Prolind pode ver a fabricação dos trens de pouso (usinagem) e também a fabricação de itens da fuselagem através de conformação de chapas. Uma reunião muito produtiva com um time da Cessa composto por compradores, engenheiros e também a presença do Diretor de Compras conseguiu alinhar a necessidade da Cessna com a possibilidade de fornecimento da Prolind, sendo que o fato de a Prolind ser um fornecedor com domínio de várias tecnologias de manufatura pesou de forma positiva. O interesse tanto em componentes usinados, como em tecnologias de conformação de tubo e stretching ficou evidente. 2.2.3 TW Metals A TW Metals é uma empresa formada em 1998 através da fusão da Tubesales e William & Company. Duas empresas subsidiárias da Superior Group, Inc., uma Holding privada. Juntas, essas duas empresas oferecem uma tradição de 140 anos no fornecimento e distribuição de aço. Em outubro de 2005, a TW foi adquiria pela grupo familiar O Neal Steel.
A TW está estrategicamente localizada na América, Europa e Ásia, oferecendo uma enorme gama de produtos que variam de aço carbono a titânio e processos e tecnologia no Estado da Arte. Seus conhecimentos em materiais vão desde a indústria aeroespacial a indústria petroquímica. Sua experiência está na distribuição de matéria-prima e também no gerenciamento de Supply Chain. O interesse da Prolind com a TW e vice-versa está no fornecimento de matéria-prima e na formação de uma parceria para entrada da Prolind no mercado aeronáutico americano. Esta foi a segunda reunião que a Prolind teve com a TW, sendo que a primeira ocorreu no Brasil, em meados de setembro e de onde surgiu o convite para ir aos Estados Unidos. 2.3 Atividade Técnica Como parte do desenvolvimento da função técnico-comercial, o futuro executivo também é responsável por melhorias no processo fabril. Nesta etapa do estágio, com maior domínio do leque de produtos e maior conhecimento no processo de usinagem, foi possível trabalhar com a otimização de programas de usinagem CNC. Observando-se os itens que consumiam maior carga-máquina e focando na otimização destes itens, foi possível obter resultados expressivos. Como exemplo, poderíamos citar um coletor de combustível que possui um programa extenso e 3 fases seqüenciais de usinagem. Seu tempo total, para as 3 fases era de 10 minutos e 30 segundos. Analisando a seqüência de operações, pode-se verificar que um cabeçote de faceamento tinha que executar duas operações e elas estavam sendo feitas não de forma seqüencial, o que resultava em uma troca de ferramenta a mais, e para uma outra análise, verificou-se também que as velocidades de corte e avanço em uma operação eram bem menores que a utilizada na operação anterior. Ajustando essas duas operações seqüencialmente e também ajustando as velocidades de operação, bem como otimizando os parâmetros das outras 10 ferramentas, foi possível reduzir o tempo de operação para 8 minutos e 30 segundos.
Com a introdução de ferramentas especiais, desenvolvidas pelo departamento de engenharia da Prolind e também a introdução do processo de fresamento de roscas, foi possível chegar a um tempo de 7 minutos e 7 segundos, o que caracteriza uma melhora significativa, passando de 5,7 peças por hora para 8,45 peças por hora em um processo com 100% de eficiência. Na prática, a produtividade está em 7 peças por hora, dado o tempo de troca da peça e inspeção da mesma. O processo de fresamento de rosca é algo que está sendo novamente testado na Prolind. Em uma primeira experiência, há 3 anos atrás, uma grande resistência por parte de operadores levou a um fracasso na utilização do processo, pois o mesmo exige que a inspeção das roscas chegue a 100%, para evitar que as roscas saiam fora de medida. Porém, agora, a Prolind encontra-se em um estado um pouco mais evoluído quanto a este problema. Hoje em dia, os itens que requerem inspeção 100% de roscas já não são tão difíceis de encontrar e isto torna mais fácil o controle por parte do operador do processo de fresamento de rosca. O fresamento de rosca consiste na inserção de uma ferramenta no interior de um furo, onde o diâmetro do pré-furo deve ser maior que o da ferramenta, e com um movimento combinado helicoidal ascendente, realizar o fresamento da rosca. Figura 7 - Fresamento de rosca Com este processo, foi possível observar uma qualidade nítida no acabamento da rosca e também uma diminuição no tempo do processo, uma vez que com o fresamento no alumínio, trabalha-se com velocidades de até
500 m/min e avanços na casa de 0,07 mm/dente, além do fato de para um mesmo tipo de rosca, mesmo que diferentes diâmetros, há a possibilidade de se usar a mesma ferramenta, caso o diâmetro do pré-furo seja menor que o diâmetro da ferramenta. Como atividade técnica, o estagiário também desempenha outras funções como: Desenvolvimento da célula de usinagem aeronáutica, através da seleção de novos equipamentos e máquinas; Desenvolvimento e seleção de um sistema de rede DNC, para comunicação das máquinas com os computadores da sala de Processos; Desenvolvimento e criação de um sistema de Gerenciamento de Ferramentas, onde é prevista desde a instalação de um software de gerenciamento dedicado e a contratação de pessoal qualificado; Participação no Planejamento Estratégico da Prolind, onde o estagiário tem uma maior noção dos conceitos de crescimento que a Prolind almeja, bem como o que a Prolind espera de seus funcionários para atingir a meta de crescimento e também a possibilidade de contribuir na definição de planos estratégicos comerciais e industriais.
3. Conclusão Com o estágio praticamente concluído, pode-se dizer que esta foi uma das etapas de maior valor de aprendizado por qual o estagiário passou. O contato profissional, a necessidade de tomadas de decisão e de corresponder às expectativas da empresa fizeram desta experiência uma disciplina das mais difíceis, porém mais prazerosa. A responsabilidade com que o estagiário deparou-se não foi pequena e creio que isto foi o fator de maior estimulação para a realização deste processo. Foi possível aplicar muitos conceitos e teorias aprendidas na Universidade e verificar na prática que muitas vezes, a teoria não corresponde a verdade absoluta. É necessário observar e dosar a quantidade de teoria aplicada e acima de tudo, ter um bom-senso apurado. Ficam deste estágio as experiências vividas, os contatos feitos e o aprendizado extenso adquirido. Felizmente, o estagiário poderá concluir os seus trabalhos iniciados durante o período de estágio após a efetivação do mesmo no quadro de funcionários da Prolind. Espera-se que a parceria formada entre UFSC e Prolind ainda rendam muitos frutos como este.