Carlos Relvas Departamento de Engenharia Mecânica Universidade de Aveiro
Uma das inovações tecnológicas com maior impacto na indústria metalúrgica e metalomecânica foi a introdução do Controlo Númerico Computorizado. E quando o termo Indústria 4.0 surge cada vez mais no léxico do dia-a-dia, e passam mais de 65 anos desde o aparecimento da primeira máquina de Controlo Numérico (1954), e mais de 33 anos desde a introdução desta tecnologia na indústria em Portugal, torna-se importante olhar para o caminho percorrido, avaliar o presente e perspetivar o futuro. Partindo desse pressuposto dotarmo-nos dos recursos tecnológicos e do conhecimento científico e técnico necessário para enfrentar os desafios.
robótica
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especial sobre Controlo Numérico Computorizado
O presente e os desafios do futuro do CNC
O PASSADO, PRESENTE E FUTURO DO CNC O termo “Indústria 4.0 - A Quarta Revolução Industrial” teve como primeiro impacto o facto de a indústria ter voltado a ser um tema atual impondo uma grande transformação nas empresas e nas pessoas em resultado desta exigência de evolução dos sistemas produtivos industriais. A primeira revolução industrial mobilizou a mecanização da produção (James Watt e a máquina a vapor). A segunda revolução industrial introduziu a produção em massa (Henry Ford e o fabrico em série). A terceira, após a 2.ª Guerra Mundial com o uso de aparelhos e dispositivos eletrónicos (computadores). A 4.ª (revolução digital) utiliza as Tecnologias da Informação (TI) para automatizar ainda
mais a produção, englobando inovações tecnológicas nos campos de automação e tecnologias da informação, aplicadas aos processos de produção, a partir de sistemas Cyber-Físicos e Internet das Coisas (IoT), tornando os processos de produção cada vez mais eficientes, autónomos e customizáveis. Há que reconhecer que houve uma melhoria contínua nas máquinas-ferramenta e nos sistemas de produção para responder às necessidades de obtenção e fabrico de produtos de melhor qualidade. A evolução das máquinas-ferramentas manuais para as máquinas-ferramentas de Controlo Numérico Computadorizado (CNC) que, simultaneamente com a introdução de várias melhorias tecnológicas, permitiram que estes equipamentos sejam
atualmente muito mais capazes, eficazes e produtivos. Registe-se, igualmente, que a tecnologia CNC está hoje disseminada pelos diversos processos e equipamentos, nomeadamente fresagem, torneamento, furação e mandrilagem, retificação, eletroerosão (fio e penetração), corte laser e processamento de chapa, só para citar alguns. No entanto, a introdução e adoção desta tecnologia não foi fácil nem tão rápida como seria desejável. A programação exigida pelos equipamentos computorizados trouxe alterações do modo de trabalho onde o técnico perdeu o controlo imediato do processo e exigiu um planeamento prévio, o trabalho deixou de depender da habilidade manual para exigir maiores conhecimentos técnicos, obrigando as empresas a uma brusca alteração dos seus recursos humanos e métodos de trabalho. No início, a programação CNC era excessivamente dependente do trabalho de cálculo manual do operador, a linguagem utilizava um código muito restritivo, os sistemas automáticos de programação CAM apresentavam poucas capacidades e mostravam-se incapazes ou muito limitados na geração de superfícies complexas, e finalmente, existiam dificuldades de comunicação e dos interfaces, com controladores e manuais em inglês e técnicos que não dominavam a língua. As mensagens de erro tornavam-se, por isso, mais demoradas de descodificar. Hoje o panorama da tecnologia de maquinagem CNC é bastante diferente, sendo de registar aspetos como: • Introdução de equipamentos de maquinagem de alta velocidade (MAV) e de maquinagem multi-eixos que permitiram reduzir os tempos de trabalho, essencialmente através da redução do tempo de corte e da redução do número de apertos (fixações). Para além de permitirem obter peças de geometrias cada vez mais complexas. • Introdução da maquinagem por robots que permitiram a introdução de sistemas mais flexíveis e de gran-