Com uma capacidade total de processamento de 750.000 toneladas de metal por ano, não é nenhuma surpresa descobrir que a indústria automotiva é um dos principais clientes da Tata Steelpark
A Tata Steelpark perto de Wolverhampton, Reino Unido, é um dos principais locais de processamento de aço na Europa. Bobinas de aço a partir de operações primárias da empresa no País de Gales são entregues no local de 50 acres. A saída é um material com "valor acrescentado" como o resultado de operações que envolvem o corte, moldagem ou processos de soldadura. A capacidade total de transferência para o site, que emprega 525 pessoas, é de 750.000 toneladas por ano.
Sem surpresas a indústria automotiva é um grande cliente para o site, sendo em parte a razão pela qual - o Centro de Serviços Automotivos - é dedicado a atender às exigências de uma gama de clientes OEMs e fornecedores sistemistas. Nomes atuais nessa lista incluem a JLR, BMW e Ford.
Um tipo de produto para a qual a indústria automotiva tem uma necessidade crescente é a medida de espaços em branco (TWBs) no qual duas ou mais peças de metal de diferentes espessuras ou formulações são soldadas em conjunto para produzir uma peça de trabalho para processamento adicional.
A característica definidora da TWB resultante é que através da combinação de diferentes peças de material nesta forma a peça em bruto pode ter propriedades diferentes - por exemplo força de base - em diferentes áreas. Uma vantagem óbvia é que não pode então haver necessidade de material em excesso em regiões do produto final que estão sujeitas a uma carga mínima, com consequente redução no peso global.
Acrescentando uma nova dimensão
O site da Tata estava com o objetivo de satisfazer a procura de TWBs desde os primeiros dias de disponibilidade da técnica. Sua primeira incursão na produção TWB aconteceu 20 anos atrás, quando £1,7m ($2,1 milhões na taxa de hoje) foram investidos na instalação '1D' para a produção de painéis de protótipos e de pré-produção - a designação 1D significa simplesmente que ela só poderia aplicar soldas em linha reta. Isto foi seguido em 2000 por uma instalação "2D" de capacidade de processamento de 300.000 unidades por ano - a designação 2D, indicando que poderia produzir linhas de soldadura curvas ou onduladas.
Nos últimos três anos, porém, essas incursões iniciais em produção TWB foram suplantadas por duas instalações muito mais capazes. Primeiro, em 2014, veio uma nova instalação 2D representando um investimento de £4m e capaz de uma produção de 750.000 unidades por ano. Mas agora a Tata está em fase de melhoramento para uma nova instalação TWB, custando uma quantidade similar, que irá mais do que triplicar a capacidade de produção do site para 2.3 milhões de unidades por ano.
A característica distintiva da nova linha TWB é que, como o primeiro de tal empreendimento na tecnologia nesta unidade, está instalação de um "1D". No entanto, como diretor automotivo de excelência empresarial Lee Coates deixa claro, essa aparente redução na flexibilidade, na verdade representa um aumento bastante deliberado de capacidade acima de tudo - “velocidade”. A nova instalação, que segundo confirma, pode operar a uma taxa que lhe permita produzir um máximo de 600 espaços internos vazios de porta por hora - cada um dos quais seria, de fato, uma combinação de mão esquerda e mão direita que o faria ser cortado ao meio para produzir um par correspondente.
Isso é exatamente o que vai fazer para um de seus produtos de lançamento - espaços internos de porta para o BMW Mini. Estes utilizarão duas folhas de CR3 + GI 50/50 de aço - uma de 0,8 milímetros de espessura e o outra de 1,2 milímetros. Ambas as folhas são cortadas à sua forma de pré-soldagem exigida no local e também "buracos" são colocados nelas, que se destinam a facilitar o processamento adicional quando chegam na fábrica do cliente. Para peças menores, tais como pilares de porta, Coates diz que a linha conseguia viabilizar dobrar esse rendimento para 1.200 peças por hora. Os dados de base e números relacionados com o desempenho da nova linha são que ela pode processar peças em um intervalo de largura de 400 a 3,000mm e com uma espessura do material de aço de 0.6 a 3.0mm e 0.9 a 3.0mm para o alumínio. O comprimento máximo do espaço é 3,600 milímetros.
Operação de 24 horas
Ambas as instalações serão utilizadas, Coates diz, através de um regime de operação 24 horas por dia durante cinco dias da semana. Os fins de semana, ele confirma, permanecerão reservados para trabalhos de manutenção e operações de produção ocasionais. Se por algum motivo os dias da semana não puderem atender a demanda.
Como sua antecessora, a nova linha é totalmente automatizada. Ela essencialmente, compreende um sistema transportador central que é alimentado com os esboços transportados por uma empilhadeira. Na sua extremidade dianteira estão dois pares de robôs da ABB - quatro no total - que recuperam as peças a serem unidas e as colocam de forma adjacentes umas às outras no transportador.
Este move as peças sob um laser de disco 6kW fixo, o que solda em conjunto ao longo da linha programada, depois do que as soldaduras são examinadas por dois dispositivos de inspeção em linha. No outro extremo da instalação estão outros dois pares de robôs que removem as peças em uma inversão do processo de carregamento.
Na verdade, acrescenta Coates, a única diferença essencial entre as duas instalações em termos físicos - e a anterior que permite a capacidade 2D - está na forma como a peça é manuseada sob o laser. A fim de atingir linhas curvadas extremas, uma tabela capaz de movimento lateral é usada. Como tal, o grande aumento da capacidade da nova instalação 1D é, explica ele, simplesmente a consequência da redução no tempo necessário para aplicar as soldas, ao invés de qualquer mudança radical acessória em sua sofisticação. No entanto, a Tata faz a reivindicação para a linha que é uma das “poucas no mundo” que pode atingir este nível de desempenho.
Soldas TWBs múltiplos
Outro ponto importante a se notar é que é perfeitamente possível criar TWBs com várias soldas simplesmente passando repetidamente a peça de trabalho através da linha e adicionando uma nova seção em cada ocasião. Isto é exatamente o que a Tata vai fazer com outra peça que será produzida na linha - uma bandeja do bagageiro. De acordo com Coates, a peça final, neste caso, será feita a partir de cinco seções diferentes e por isso exigirá a aplicação de quatro soldas no total. Não há, ele indica, limite prático para o número de vezes que uma peça poderiam ser processados desta maneira à exceção de que em algum ponto o custo da peça resultante pode se tornar proibitivo.
"A nova instalação pode operar a uma taxa que lhe permitiria produzir até 600 espaços internos de porta por hora” - Lee Coates, Tata
Até onde a própria Tata sabe, Coates admite que o alto nível de automação envolvido não diminui a habilidade do processo de qualquer maneira. Na verdade, a implementação efetiva da técnica requer “um maior nível de especialização do operador” do que antes. A nova instalação foi projetada e instalado pela empresa alemã Lasertechnik.
Curiosamente, diz Coates, não há absolutamente regras duras e rápidas sobre quando uma abordagem 1D ou 2D pode ser mais apropriada. Em geral, ele explica, a abordagem 1D poderia ser melhor para “peças menores”, mas o fator determinante que pode ser empregado em uma instância específica poderia muito bem ser a filosofia interna de design de veículo do OEM ou possivelmente até mesmo de um designer individual. No entanto, o objetivo fundamental permanece o mesmo em ambos os casos - a garantia de uso adequado de materiais para que o tipo certo de material da espessura certa seja usado no caminho certo para atingir as metas globais de melhor desempenho e leveza.
Nova tecnologia, novas oportunidades
Os recursos aprimorados da produção TWB na planta da Tata com atividades acessórias foi destinado a promover o seu uso dentro da indústria automotiva. O que está envolvido é explicado por um dos colegas de Coates - chefe de marketing automotivo Kevin Edgar, que indica que a Tata se vê como responsável por manter a indústria até à data com a evolução da tecnologia e materiais disponíveis para a plena exploração do conceito TWB. Como tal, constitui um elemento importante do trabalho de ligação realizado por Tata tanto diretamente com OEMs e grande fornecedor sistemistas do trabalho educativo que, para a Tata no Reino Unido, pelo menos, é centrado em torno da Universidade de Warwick, onde ela abriu recentemente um novo centro de pesquisa. Além disso, Edgar salienta que o conceito TWB é apenas “um de várias tecnologias” que a Tata oferece e que a empresa, de acordo com um estatuto especial, não tem dúvidas de que “há oportunidades para a maioria dos veículos. ”
