Oficina do futuro

A fim de transformar o seu best-seller F-150 em um veículo de alumínio, a Ford primeiro teve de transformar a oficina

"É extremamente silenciosa, limpa, é pequena" - esta parece ser uma descrição modesta para o lar da inovação na fabricação de automóveis que talvez tenha causado mais barulho do que qualquer outra nos últimos anos. Mas se alguém sabe a verdade sobre a nova oficina F-150 da Ford Dearborn, é Ron Ketelhut, engenheiro-chefe de construção de carroceria que planejou a renovação da antiga instalação para o modelo de alumínio 2015 - uma melhoria que foi alcançada em apenas cinco semanas.

Ketelhut diz que foi o projeto de "maior desafio" que a Ford já assumiu, devido ao curto período de tempo disponível, a necessidade de desenvolver e validar a tecnologia envolvida, e a alta saída exigida para o best-seller F-150. "É, um veículo icônico tão significativo para a empresa, você simplesmente não podia decepcionar ninguém", explica ele.

A tranquilidade, limpeza e tamanho relativamente pequeno dos dois níveis, 780.000 pés quadrados de oficina estão diretamente relacionados com o tipo de tecnologia usada para fazer as carrocerias de alumínio dos caminhões picape; no lugar de robôs de soldadura por pontos tradicionais, existem 500 máquinas de auto-furar, com fluxo de-broca para aparafusar, e com aplicação de adesivos, além de soldagem a laser.

Fornecedores para a nova oficina incluem:
- Fanuc com os robôs de seis eixos
- HENROB com equipamentos de rebites e de auto-perfuração
- Weber com Máquinas de Sistema para aparafusar
- Semblex com os parafusos de fluxo de perfuração
- Dow Automotive Systems com os adesivos estruturais e de vidro por entrelaçamento
– TOX-Pressotechnik com ferramentas de rebitamento
- Comau com integração de sistemas
- Perceptron com aferição dimensional e inspeção
- Alcoa e Novelis com o alumínio (800-900m de libras por ano, quatro ligas, duas classes - série 5000 para peças estruturais, 6000 série para o exterior).

No novo método de produção F-150, cerca de 2.500 rebites são aplicadas por veículo, em comparação a 5.000 pontos de solda no modelo de 2014. Evitando a necessidade de um furo pré-furado ou perfurado, o rebite faz a sua própria abertura na inserção; furação e fixação são concluídas na mesma operação.

Parafusos de perfuração são usados ​​em uma proporção muito menor da junta, cerca de 15%, nos casos em que o acesso é limitado. Também auto-furamento, cada parafuso simultaneamente penetra e se junta a duas a quatro folhas de alumínio; sua alta velocidade e ponta afiada aquecem e empurram o metal para o lado. O método mais tradicional de encalcar é usado para o fechar compartimentos, quadro, enquadramento e painel lateral, enquanto a soldagem a laser é aplicada às coberturas (após inicial de rebitagem). Mais de 350 pés de adesivo estruturais por carroceria, complementam os rebites e parafusos.

Ser à prova de erros é essencial
Embora a maioria da manipulação dos materiais seja realizada por veículos guiados automaticamente, os rebites são entregues às células de robôs por uma força de trabalho de 500 pessoas, normalmente de seis em seis horas. Vários tamanhos de rebites são usados ​​e algumas estações exigem mais de um tipo, assim a Ford teve o cuidado de provar erros no processo; no caso dos funis de carga do rebite situado na parte lateral da célula, a aba sobre o contêiner não abrirá se for do tipo errado, enquanto um robô recebe um carretel de rebite incorreto que será automaticamente desligado. Os robôs de seis eixos são montados, permitindo o acesso e manutenção mais fácil.

Devido ao peso leve das carrocerias de alumínio, a Ford também tem sido capaz de agilizar o equipamento associado. O robô 'Godzilla' de 22 toneladas anteriormente usado para levantar picapes com peso de até 2.700 libras, foi reduzida para um 'Baby Godzilla' de uma tonelada capaz de levantar 2000 libras. Peças de metal podem até ser apanhadas à mão sem ajuda de elevação.

De fato, o nível de automação na nova oficina é, na verdade, apenas cerca de 10% maior do que na antiga instalação, de acordo com Ketelhut, que diz que isto é principalmente devido ao aumento da carga robótica. As etapas de construção da carroceria e do número de estações de trabalho são os mesmos, e até mesmo a fabricação própria de processos não são novas, tendo sido usadas antes pela Ford e outros OEMs (incluindo para o capô do F-150 2014). A escala da aplicação que é pioneira; para o modelo 2015, somente a estrutura de painel de instrumentos e alguns pequenos suportes são feitos em aço.

Além disso, ao contrário de aplicações anteriores, o caminhão picape F-série não é um nicho, veículo premium (como XE Jaguar), mas um produto de alto volume e o veículo de maior venda na América nos últimos 33 anos. Desde seu lançamento, em novembro do ano passado, a oficina agora aumentou para 60 postos de trabalho por hora e está produzindo mais de 1.200 unidades por dia. Outros OEMs são obrigados a observar com interesse.

O resultado da recente reforma não é apenas um produto que é 700 libras mais leve que a versão anterior de aço (com economia de combustível de 5-29%, dependendo do motor), mas uma oficina que é mais ambiental, consumindo 30% menos energia do que antes e não gerando nenhum escape de soldagem. A Ford também tem investido em equipamentos de reciclagem na fábrica de estamparia que pode separar a sucata de acordo tanto com o grau como o fornecedor, o que significa 100% do que pode voltar a entrar no sistema de produção. Perguntado se a oficina F-150 pode se tornar um modelo para outras instalações de produção, Ketelhut parece confiante: "Este é absolutamente um modelo para o futuro, e eu acho que você o verá no futuro."