VAMOS NOS CONCENTRAR NO CONCEITO DE USINAGEM PRIMEIRO

SEMANA 1

Vamos nos concentrar no conceito de usinagem primeiro:

A usinagem é um processo, portanto, como muitos outros processos, possui uma entrada (input) e uma saída (output). A entrada para o processo de usinagem é a matéria-prima, que pode ser metálica ou não metálica. A saída do processo de usinagem é um produto acabado da forma e tamanho desejados.

Mais formalmente, usinagem é um termo amplo usado para descrever diferentes processos de remoção de material indesejado de uma peça de trabalho na forma de cavacos para chegar à forma e tamanho finais desejados.

Como os metais ainda são os materiais mais utilizados na fabricação, os processos de usinagem que removem o material das peças metálicas são a classe mais importante, e nossos processos de corte ou remoção de metais.

A contrapartida dos processos de usinagem metálica são processos de usinagem não metálicos que usam peças de trabalho não metálicas feitas de materiais como madeira. Outra classificação dos processos de usinagem é baseada nas diferenças entre o movimento relativo da ferramenta de corte e a peça de trabalho e o tipo de ferramenta de corte usada.

    A usinagem convencional (Conventional machining) é uma subclasse importante do processo de usinagem, na qual as ferramentas de corte de ponto único ou multiponto são usadas para remover mecanicamente o material da peça de trabalho.

   Na operação de torneamento (turning operation), a peça de trabalho é girada como o principal método de mover o metal contra a ferramenta de corte.

   Nas operações de fresagem (milling operations), a ferramenta de corte gira para trazer arestas de corte contra a peça de trabalho.

   A perfuração (Drilling) é uma operação de usinagem usada para produzir recursos de furo ou furo em uma peça de trabalho.

   Os processos abrasivos são outra classe de processos de fabricação que removem o material forçando partículas abrasivas duras na superfície das peças de trabalho.

Por fim, também existem processos de usinagem não tradicionais, nos quais outras formas de energia, além de ferramentas de corte afiadas, como jatos de água e plasma a laser, são usadas para remover material.

https://www.ted.com/talks/jeremy_howard_the_wonderful_and_terrifying_implications_of_computers_that_can_learn

https://macsphere.mcmaster.ca/bitstream/11375/6762/1/fulltext.pdf

THE EVOLUTION OF INTELLIGENT MACHINING

A evolução da usinagem inteligente pode ser agrupada em três fases principais:

-Fase 1, do ano de 1700- 1900:Durante esta fase, as ferramentas manuais foram transformadas em ferramentas mecânicas. Essa transformação foi possibilitada pelo uso de princípios mecânicos, e a usinagem foi realizada de maneira muito mais eficiente.

-Fase 2, de 1900- 2000: Máquinas-ferramentas baseadas em princípios mecânicos são transformadas em máquinas-ferramentas controladas digitalmente. Condições restritas e funções de desempenho foram fornecidas à máquina para obter a saída desejada. Isso permite multifunções e feedback dos processos de corte. Esta foi a era da máquina CNC.

-Fase 3, a partir do ano 2000 - presente: A transformação de máquinas CNC recém-controladas com controles adaptáveis ​​em controles inteligentes. Nesta fase, os sensores são usados ​​para receber feedback automático das máquinas-ferramentas (machine tools). E o uso de algoritmos de aprendizado de máquina (machine learning) permite otimizar operações futuras. Isso leva ao aumento da produtividade e à tomada de decisão automática.

 Vamos para o foco principal deste módulo, que é entender o que é usinagem inteligente (Intelligent Machining)? E por que precisamos disso?

Para entender o conceito de usinagem inteligente, vamos considerar um exemplo simples de carro.

 Depois de dirigir um carro por um determinado período de tempo, ou precisamente após um determinado número de quilômetros, o pneu do carro se desgasta e precisa ser substituído. Se não for substituído em um momento apropriado, o desempenho do carro poderá mostrar uma degradação significativa, especialmente em climas severos, como neve, ou se o desgaste for muito alto, há chances de um pneu furado e possíveis acidentes também. Um dos principais fatores no desgaste dos pneus é dirigir um carro quando a pressão dos pneus está baixa. Os carros modernos estão equipados com sensores de pressão dos pneus que alertam o motorista quando a pressão está baixa, para que o motorista possa inflar o pneu do carro. Alguns sensores simples podem fornecer informações inteligentes que podem aumentar a vida útil do pneu do carro. De fato, existem muitos sensores presentes nos carros modernos que monitoram continuamente a saúde de diferentes sistemas automotivos, como pneus, motores e freios que formam a espinha dorsal dos sistemas de Gerenciamento Integrado de Ajuda em Veículos, ou IVHM. O IVHM fornece capacidade unificada para auxiliar o estado atual da saúde do veículo e ajudar a melhorar o desempenho de um veículo. Voltando aos processos de usinagem semelhantes aos pneus de carros, as machine-tools também funcionam.

 

A degradação da integridade do sistema de usinagem pode resultar em diminuição da eficiência do processo, produto de baixa qualidade e quebra da ferramenta. Portanto, é realmente importante monitorar a saúde de máquinas, ferramentas e locais de trabalho de forma integrada.

 Embora o gerenciamento integrado de integridade dos processos de usinagem possa ser realizado manualmente, um processo manual terá grandes chances de erro, pois as informações coletadas em um processo manual podem não ser precisas. A desvantagem de um processo manual pode ser superada usando sensores para monitorar a ajuda dos processos de usinagem.

 O monitoramento da ajuda através do uso de sensores tem a seguinte vantagem:

 Alta produtividade: Porque não há perda de tempo na inspeção de ferramentas e máquinas.

 Melhor qualidade do produto: O feedback dos dados coletados pelos sensores também pode ser usado para fazer melhorias no processo. Os dados coletados pelos sensores também podem ser analisados ​​para tomar decisões mais inteligentes. E, finalmente, dados e informações podem ser compartilhados entre diferentes partes interessadas em toda a cadeia de suprimentos para melhorar a eficiência geral do processo das organizações.