Aumento da utilização de CMM e redução no tempo de execução de medições com o HP-L-10.10

A velocidade da digitalização a laser proporciona uma rápida redução no tempo de execução de peças grandes, aumentando a utilização da CMM e permitindo que a equipe assuma mais projetos

 

HP-L-10.10: Digitalização CMM com alta produtividade na indústria aeroespacial

A Max Aerostructures é líder no setor de componentes usinados e montagens complexas, especializada no desenvolvimento de produtos, da concepção à execução. Com sede em Wichita, Kansas, e fundada em 2016, a empresa evoluiu rapidamente para uma importante fabricante aeroespacial, expandindo posteriormente sua capacidade para apoiar fabricantes de semicondutores.

Atualmente, a empresa é uma fabricante experiente de todos os tipos de peças, em todos os formatos e tamanhos, e comumente compostas por metais rígidos, como alumínio, aço e titânio. A equipe da Max Aerostructures trabalha com seus clientes desde os estágios iniciais para gerenciar a base de fornecimento e cuidar de todas as etapas subsequentes da produção de peças.

A equipe da Max tem ampla experiência em peças grandes e complexas de 5 eixos, com grandes nervuras, janelas e componentes estruturais, todas produzidas em vários centros de usinagem CNC e com tolerâncias que chegam a 127 mícrons em uma distância de 3,5 metros. Essa usinagem de precisão é obtida por meio da automação, que permite o controle total do processo e a garantia de atender às expectativas e especificações.

A empresa tem dois objetivos principais para apoiar seu crescimento e desenvolvimento: reduzir os tempos de execução demorados, especialmente em componentes maiores, e substituir a medição tátil por medição sem contato. Parte disso pode ser obtido por meio da otimização dos programas atuais de produção e inspeção. Contudo, para atingir completamente esses objetivos, a Max recorreu à nova tecnologia de inspeção CMM da Hexagon.

The large anc complex parts often dealt with by Max Aerostructures would requiring an full working day of inspection time on the CMM, and that only after the creation of an intricate measurement program – with the HP-L-10.10, this workload can be reduced to just 8 minutes of scanning.“Quando recebemos um novo projeto, sempre buscamos predeterminar o tempo que será necessário para a execução da CMM, quantas posições e acessórios especiais serão necessários”, explica Matt Price, supervisor de qualidade e programador líder de CMM do departamento de Garantia de qualidade da Max Aerostructures.  “Normalmente, quanto maior a peça, mais tempo a máquina ficará ocupada, e isso é um problema em toda a indústria. Se a peça ocupar a maior parte da bancada, um programa CMM com a sonda tátil pode levar o dia todo para ser executado, caso haja alguns milhares de pontos. Por isso buscamos uma maneira de melhorar nosso tempo de inspeção e, ao mesmo tempo, garantir a inspeção de toda a peça.”

A Max buscas manter um tempo de execução inferior a duas horas para cada produto que precisa de inspeção CMM no laboratório de qualidade, independentemente do tamanho da peça. É difícil atender a esse tipo de meta tão exigente, mas a empresa tem obtido consistentemente bons resultados com o cumprimento de metas tão ambiciosas.

Thanks to Hexagon’s proprietary SHINE scanning technology, even highly reflective surfaces are handled automatically, without the need for complex settings adjustments.“Já sabíamos que seria difícil atingir esse padrão com a sonda tátil”, diz Price. “Considerando o grande número de pontos e características que queremos medir, tivemos que procurar algo um pouco diferente.”

A equipe tinha alguma experiência com tecnologia de digitalização a laser, tanto com CMMs quanto com braços de medição portáteis, mas verificou que essas soluções não atendiam às necessidades, especialmente em relação à velocidade de medição e ruído de dados. Porém, com metas ambiciosas a serem alcançadas para impulsionar os negócios, Price confiava na promessa da última geração de sistemas de scanner a laser CMM da Hexagon.

“Já tínhamos a inspeção sem contato em nossos planos há alguns anos”, diz Price. “Quando você vislumbra uma tecnologia que oferece a capacidade de capturar milhões de pontos em questão de minutos, é preciso encontrar uma maneira de implementá-la em seu processo de inspeção. Trata-se de um avanço muito grande na metrologia para ser ignorado, e é certamente a próxima grande novidade na estratégia de medição.”

Em 2020, a Max incorporou o sensor de digitalização a laser HP-L-10.6 da Hexagon ao seu kit de ferramentas e observou imediatamente os benefícios com uma redução notável de 70% no tempo total de inspeção. O próximo passo foi dado apenas um ano depois, com o inovador sensor de digitalização a laser HP-L-10.10, lançado pela Hexagon em setembro de 2021 e adquirido imediatamente pela Max Aerostructures. Os resultados foram igualmente significativos, com o tempo de inspeção de 45 minutos registrado com o HP-L-10.6 reduzido para apenas 8 minutos com o HP-L-10.10.
Quando há peças grandes com milhares de pontos usando a sonda tátil, o processo leva horas. Simplesmente não há outro jeito.O HP-L-10.10 integra a inovadora tecnologia SHINEd (Systematic High-Intelligence Noise Elimination) da Hexagon, que permite que o laser de luz azul se mova com extrema rapidez sobre superfícies e recursos de cores e acabamentos variados enquanto coleta dados de nuvem de pontos de alta densidade e incrivelmente limpos. O perfil de medição padrão versátil do scanner com ajuste automático de exposição ponto a ponto o torna ideal para integração a um sistema de inspeção automatizado.

Clean and highly detailed data collected by the HP-L-10.10 is compatible with every leading metrology software platform.“Eu imaginava que estávamos dando um pequeno passo à frente e que observaríamos alguma melhora em relação aos produtos que eu já havia visto, mas com desempenho aprimorado”, diz Price. “Porém, o 10.10 foi rápido – não subestimo a rapidez com que esse laser pode digitalizar. Os engenheiros da Hexagon apresentaram a algumas pessoas uma digitalização de amostra enquanto elas ingressavam na sala, e todas disseram o mesmo: “a digitalização está acontecendo agora?” Ele digitaliza literalmente nos limites máximos de velocidade de movimento da máquina.”

A velocidade e o desempenho do HP-L-10.10 tornam o CMM uma opção para verificações durante o processo, pois não há mais o gargalo da inspeção da primeira peça. Isso permite verificações de programa reduzidas durante o processo, em que basta carregar uma peça, digitalizar algumas seções, verificar o mapa de cores e as máquinas de produção podem continuar funcionando sem precisar esperar pelo feedback do controle de qualidade.

“É nesse ponto que a digitalização a laser entra, fazendo seu melhor trabalho e obtendo os melhores resultados. Com essa capacidade de capturar tantos dados de uma só vez, você não enfrenta esse tempo de inatividade no chão de fábrica, onde a produção está aguardando feedback – há uma variedade impressionante de programações possíveis para acelerar o processo com apenas uma sonda tátil.”

“Os clientes geralmente querem detalhes sobre nossa capacidade de CMM, porque em alguns negócios a inspeção pode ser um grande gargalo para a produção. Sempre que conversamos com os clientes ou os levamos para conhecer a fábrica, em vez de tentar esconder o grupo de inspeção, começamos por ele e mostramos a tecnologia que estamos usando. Com o 10.10, podemos dizer abertamente: ‘a maioria faz dessa maneira; mas nós fazemos assim. Não temos restrições de capacidade nem tempo de inatividade. Este é o nosso tempo de espera; tudo é feito em menos de duas horas.’ Temos muito orgulho disso.”
Com HP-L-10.10, não temos restrições de capacidade, nem mesmo tempo de execução.Entre um dos maiores pacotes de peças com a qual a equipe de inspeção da Max Aerostructures teve de lidar está a nervura de uma asa de avião. As máquinas operam ininterruptamente na produção dessas peças, e dar suporte às necessidades de inspeção resultantes dessa produção contínua é uma tarefa fundamental do laboratório de qualidade. 

With the HP-L-10.10, the large and complex parts inspection time can be reduced to just 8 minutes of scanning.“Precisamos verificar essas peças rapidamente, e poder colocar a peça na CMM e executá-la em menos de uma hora é incrível”, explica Price. “Descobrimos que quanto maior a peça, melhor a redução geral no tempo de inspeção com o HP-L-10.10, sendo que já havíamos observado esse ganho na mudança do 10.6 para o 10.10 nesse quesito. Contudo, trata-se de um pacote de 18 peças que é executado em lotes de quatro peças, abrindo espaço para que a equipe seja capaz de fazer muito mais.”

Além da aquisição do scanner HP-L-10.10, a Max Aerostructures também adicionou a solução de monitoramento PULSE da Hexagon, que fornece informações em tempo real em um único painel intuitivo. Projetado para garantir a integridade dos dados e, ao mesmo tempo, melhorar a segurança nas condições de inspeção do chão de fábrica moderno, o PULSE usa uma rede de sensores para registrar variações de temperatura, vibração e umidade nas proximidades da CMM. Isso é acompanhado de alertas de status do equipamento e notificações de falhas para criar um sistema abrangente de monitoramento de CMM que fornece as informações necessárias para manter a produtividade máxima.

“É como se você recebesse um boletim sobre a integridade da máquina e, mesmo quando não pode monitorar dia e noite, é mantido um registro ou você recebe um e-mail caso algo aconteça”, explica Price. “Isso ajudou não apenas a investigar algo que poderia ter acontecido, mas também me informava de que nada grave havia ocorrido.”

“Eu usei esse recurso pela primeira vez quando pensamos que havia um problema com a máquina. Quando estávamos buscando determinar a causa raiz, abri o PULSE e percebi que havia uma grande oscilação na vibração e na pressão do ar naquele momento. A partir disso, conseguimos erradicar o problema – a pressão de ar estava um pouco baixa, e corrigimos rapidamente o problema. O PULSE é uma ótima ferramenta para se ter em mãos.”
Há apenas uma marca em que você pode realmente confiar, e para mim essa marca é a Hexagon.Pensando no futuro, Price está satisfeito com a experiência e o suporte que a equipe recebeu da Hexagon e não vê motivo para buscar junto a outros fabricantes soluções futuras.

“Usei muitos produtos de metrologia diferentes nos últimos 15 anos”, diz Price. “Há apenas uma marca em que você pode realmente confiar, e para mim essa marca é a Hexagon. A matemática subjacente, os controles do programa, as detecções de colisão, a facilidade de uso e a precisão são os melhores da categoria. Sempre afirmei que não há limitações nos softwares ou hardwares da Hexagon, trata-se apenas de encontrar uma maneira de usá-los, seja nos fóruns ou no suporte técnico.”

“A Hexagon sempre teve uma ampla seleção de tecnologia e está constantemente desenvolvendo novos produtos. Eles são os líderes mundiais em metrologia, então faz muito sentido começar pela Hexagon ao pesquisar novos softwares e hardwares.”

Estudo de caso: Max Aerostructures - Kansas Wichita, US

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