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VERICUT NA F1: USINAGEM OTIMIZADA NA EQUIPE DA MERCEDES



Uma das equipes mais vitoriosas da Fórmula 1 da última década, a Mercedes-AMG Petronas conta com uma bem-equipada linha de fabricação de peças em Brackley, nas proximidades do circuito de Silverstone, na Inglaterra. Lá, são produzidas peças e componentes de alta complexidade e de alto valor, não apenas para carros de corrida, mas também para terceiros, incluindo outras equipes de Fórmula 1 e a equipe de vela INEOS Britannia Americas Cup.


Dentro dessa estrutura, o Vericut, software de verificação, simulação e otimização da CGTech, completou recentemente duas décadas de utilização. A Área de Engenharia da Mercedes-AMG Petronas, inclusive, incorporou o Vericut em seus Procedimentos Operacionais Padrão (SOPs), “ciente dos benefícios que ele oferece na redução de colisões de máquinas e na redução de sucata de componentes, ao mesmo tempo em que otimiza o tempo de entrega”.


“Somos bastante diversificados com o nosso fornecimento de componentes, mas em todos os casos o tempo de reação é fundamental: para o nosso carro de corrida, às vezes, temos apenas 24 horas desde o lançamento do projeto até a entrega”, revela o gerente da planta, Robert Brown. “O Vericut realmente ajuda, pois nos dá confiança para colocar a máquina em funcionamento com segurança, permitindo que mudemos nosso foco para outra atividade, como escrever programas ou configurar ferramentas para a próxima peça. Isso é muito preferível a exigir a presença de um operador na máquina, monitorando o processo de corte para mitigar o risco de colisão.”


Um importante detalhe lembrado pelo gerente está nas alterações impostas há dois anos pela FIA, órgão regulador da Fórmula 1. Desde então, todas as equipes são obrigadas a operar dentro de um limite de custo. “Portanto, a equipe da Mercedes-AMG Petronas não pode se dar ao luxo de não ser produtiva”.


“Hoje, mais do que nunca, os campeonatos podem ser ganhos ou perdidos na fábrica”


“Hoje, mais do que nunca, os campeonatos podem ser ganhos ou perdidos na fábrica”, afirma Brown. “Obviamente, sem os pilotos certos, não vamos vencer, mas há uma razão pela qual o esporte atualmente tem três equipes dominantes: porque essas equipes podem desenvolver e projetar carros em uma escala que ninguém mais pode igualar.”


De acordo com o engenheiro de produção James Peddle, o limite de custo não mudou essa capacidade: “Alguns pensaram que o limite de custo mudaria a ordem da grade, mas as equipes com bons recursos, boas estruturas e processos em vigor continuaram a se sair bem. Na Mercedes, ficamos mais enxutos e dobramos o valor que podemos extrair do nosso tempo. Como organização, somos mais eficientes agora do que há dois anos, antes da introdução do limite de custo.”


Fórmula 1 da Usinagem – A estrutura da fábrica da equipe Mercedes-AMG Petronas, em Brackley, conta com 25 máquinas, incluindo centros de usinagem de 5 eixos; centros de torno-fresamento de 5 eixos; fresadoras de 4 e 3 eixos; e tornos CNC de 4 e 2 eixos.


“O inimigo dos carros de Fórmula 1 é o peso, então aproximadamente 60% de nossas peças são feitas de vários tipos de liga de alumínio”, diz Brown. “Outros 30% são feitos de titânio, sendo os 10% restantes compostos por aços, outras ligas e plásticos. Tamanhos de lote de 8 a 12 são típicos para nossas máquinas de cinco eixos. A usinagem de cinco eixos é nossa especialidade e onde a equipe obtém o seu principal valor neste departamento. Podemos colocar peças de alta complexidade em funcionamento rapidamente, trabalhando em estreita colaboração com a equipe de design para gerenciar quaisquer iterações”. (A título de informação, iteração é um conceito matemático que basicamente significa fazer a mesma coisa repetidamente para refinar o resultado, buscando ciclos curtos de feedback).


Um dos principais desafios é minimizar os tempos de ciclo para esses componentes altamente complexos sem comprometer a qualidade. Um exemplo recente foi um eixo dianteiro em titânio.



“O tempo de ciclo para esta peça foi de cerca de 70 horas em cinco operações”, informa Peddle. “Devido à natureza do material, ficamos limitados pela velocidade de usinagem. No entanto, usando a mais recente metodologia de usinagem de um de nossos fornecedores, conseguimos reduzir o lead time em 50%.”


“Sempre alcançamos uma transferência de modelo sólido realmente boa dos fornecedores de ferramentas para o Vericut para nossas simulações”, acrescenta ele. “Sempre que precisamos de uma ferramenta de corte sob medida, podemos fazer as modificações de forma virtual e perfeita e concluir a simulação antes de fazer o pedido da ferramenta, para termos certeza de que ela funcionará.”


Valor agregado – Para Robert Brown que já estava na equipe quando a primeira licença do Vericut foi adquirida, há mais de 20 anos, não há dúvida de que o software agregou valor. E lembra alguns fatos da evolução do processo nesse período.


“Anteriormente, exportávamos o código CNC de nosso sistema CAM, além de criar algum código CNC conversacionalmente e editá-lo em conjunto em um único programa CNC, com todos os riscos que acompanham essa estratégia”, explica ele. “Tivemos muitas colisões nas máquinas e muito refugo como resultado de erro humano. Mas assim que adquirimos o Vericut pudemos exportar todo o nosso código CNC do CAM e validá-lo (usando o software)”.


E completa: “O investimento inicial foi para reduzir o risco e, ao longo dos anos, esse processo de pensamento continuou. Sabemos que um melhor uso do CAM e mais uso de simulações reduzirão os erros e o risco de colisões de máquinas. Se o código passar pelo Vericut, sabemos que é seguro.”


Peças produzidas nas instalações da Mercedes-AMG Petronas, na Inglaterra


Hoje, a transferência de ferramentas do CAM, por meio do VERICUT e para uma folha de ferramentas, é praticamente perfeita na Mercedes-AMG Petronas. A possibilidade de erro humano, talvez adicionando detalhes incorretos ou escolhendo a geometria errada, é significativamente reduzida.


“Sempre se tratou de reduzir a sucata e proteger as máquinas-ferramenta, que obviamente são ativos muito caros”, diz Brown. “Um fuso novo custa cerca de £ 20.000 atualmente. Já danificamos fusos no passado e, quando examinamos a causa raiz, foi predominantemente um erro humano, com alguém editando manualmente algumas linhas de código incorretamente. A utilização do Vericut para simular a sessão CAM eliminou o erro humano. Hoje, cada componente usinado no CNC é validado via Vericut.”


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