Última atualização:
22 de outubro de 2024
Inovações na metalurgia: o que esperar para os próximos anos?
O setor de metalurgia está sendo impactado pelo conceito chamado de “Indústria 4.0” que utiliza tecnologias em suas operações, como a Internet das Coisas (IoT), a Inteligência Artificial (IA), o big data e diversas outras formas de automação. A entrada dos mais variados recursos tecnológicos está dando um novo panorama às indústrias que projetam, fabricam e fazem a distribuição de seus produtos em busca de maior eficiência produtiva, precisão e com um olho na sustentabilidade de suas operações.
As expectativas futuras são de que a Indústria 4.0 levará o mercado global a tornar-se mais competitivo, consiga reduzir custos, melhore a qualidade dos produtos e execute as operações mais sustentáveis com o uso eficiente das ferramentas tecnológicas.
A automação revolucionando a produção metalúrgica
Tarefas que antes eram realizadas por operários de forma manual, na indústria atual estão sendo executadas por máquinas robóticas que tornam as atividades mais rápidas, precisas e consistentes. Utilizando outras ferramentas que auxiliam os processos, como o big data, a IA e a IoT, a metalurgia avançada está conseguindo ganhos significativos nas operações.Os erros foram reduzidos e a necessidade de retrabalhos chegam próximos de zero.
A automação na metalurgia tornou os processos mais eficientes e elevou a qualidades dos produtos. A tecnologia permite ainda coletar dados em tempo real durante as operações e assim, corrigir as programações para que as tarefas sejam realizadas corretamente. Esses recursos não só trouxeram mais eficiência como também, permitiram reduzir desperdícios, diminuir custos operacionais e elevar a competitividade.
Indústria 4.0 e seu impacto na metalurgia
A tecnologia está fazendo uma revolução na indústria, tanto que essa onda está sendo chamada de “Indústria 4.0”, considerada a mais nova revolução industrial e é uma etapa que está marcando gerações – a atual e as futuras. A Internet das Coisas (IoT), Inteligência Artificial (IA) e Big Data, permitem um controle total e rigoroso dos processos, como corte e solda de metais e também em puncionadeiras automatizadas. Isso está permitindo maior precisão das operações, agilidade nunca vista antes e a qualidade dos produtos são muito melhores.
O corte de metais é mais preciso e é possível realizar desenhos complexos, com extrema facilidade e com a maior rapidez e precisão. É possível tirar o maior aproveitamento das chapas metálicas na hora do recorte e, com isso, evitar o desperdício.
As soldas também melhoraram com o uso da tecnologia. Robôs executam os trabalhos com precisão e rapidez. Sua capacidade de reproduzir uma mesma ação inúmeras vezes é perfeita para linhas de produção em grande escala. O uso da inteligência artificial possibilita um monitoramento em tempo real e, caso ocorra algum desajuste, o operador pode realizar a manutenção rapidamente.
Inovações no corte a laser e solda a laser
As inovações tecnológicas no corte a laser e na solda a laser tornaram essas atividades mais eficientes e melhoraram sua qualidade e agilidade.
No corte a laser é possível realizar recortes complexos com riqueza de detalhes, precisão milimétrica e nos mais variados tipos de metais, como aço, aço inoxidável, ferro, alumínio, entre outros. É possível reduzir o desperdício ao realizar o melhor aproveitamento das chapas metálicas de forma a economizar. A automatização do processo evita erros humanos, retrabalhos e redução do custo operacional.
A técnica da solda a laser por si só, é uma evolução das soldas tradicionais, pois utiliza um feixe de luz de alta intensidade para realizar as soldas. O laser atua com máxima precisão e é ideal para pontos de difícil acesso, deixando um acabamento muito bom. Aliado a sistemas automatizados e robôs, a solda a laser aumenta a agilidade e melhora a segurança dos operários.
Comparação entre solda TIG, MIG e solda a laser
Cada tipo de solda é indicado para determinados trabalhos. A solda TIG é mais indicada para soldar ligas leves e peças delicadas, enquanto que a solda MIG suporta trabalhar, ininterruptamente, em linhas de produção em larga escala. A solda a laser oferece um trabalho mais preciso, exato e mais rápido de ser realizado.
As inovações da solda TIG e MIG e da solda a laser.
- Soldas TIG: o controle automatizado da corrente elétrica e nos sistemas de resfriamento tornam os processos mais eficientes e diminuem significativamente o processo de retrabalho.
- Soldas MIG: o arame de solda é alimentado automaticamente e um sistema de controle de gás aciona a solda e permite controlar o consumo, resultando em soldagens mais ágeis com a redução do risco de falhas.
- Solda a laser: é possível controlar a largura e a profundidade da solda a laser para que o trabalho de junção seja altamente preciso e resistente, independentemente do tipo de metal. Durante o processo é possível ajustar a solda por meio de sensores que acusam qualquer ocorrência.
A impressão 3D é outra ferramenta que está revolucionando o setor industrial. Protótipos de projetos podem ser impressos para uma análise detalhada de seu funcionamento e peças de reposição podem ser fabricadas com impressão 3D e com custo bem menor.
O design dos produtos também ganharam um forte aliado, ao poder desenvolver peças customizadas para que sua viabilidade seja atestada.
O futuro da impressão 3D de metais
O setor industrial tem utilizado cada vez mais a impressão 3D de metais para fabricar componentes, conseguindo eliminar a necessidade de moldes e ferramentas dispendiosas apenas para produção de protótipos que serão testados. Essa praticidade torna todo o processo muito mais ágil, pois corta etapas importantes.
A maior rapidez e personalização das peças otimiza todo o processo, gerando economia de materiais e impacta em menor custo operacional. A impressão 3D também é favorável ao meio ambiente, já que menos materiais são utilizados e o consumo energético é drasticamente reduzido, em comparação com os processos tradicionais, tornando a sustentabilidade industrial um dos fatores positivos no uso dessa tecnologia.
A impressão 3D já é uma realidade na Vacechi, incorporamos em nossos processos para produzir protótipos e testá-los antes da fabricação final dos produtos.
Inovações sustentáveis no setor metalúrgico
A IoT, a IA e o big data estão revolucionando a indústria metalúrgica, ao mesmo tempo que tornam as operações mais sustentáveis, pois elas promovem a otimização que gera menor custo energético devido à eficiência das operações, reduz custos, melhora o uso das matérias-primas e diminui a produção de resíduos que são descartados no meio ambiente.
A tecnologia empregada no setor metalúrgico permite monitorar todas as etapas e ajustar possíveis desvios para melhor operação dos equipamentos, tornando a fabricação inteligente um diferencial no mercado.
Eficiência energética como diferencial competitivo
Empresas que conseguem a eficiência tornam-se mais competitivas porque conseguem uma redução substancial dos custos operacionais. Além disso, ocorre um ganho institucional, pois empresas comprometidas com operações sustentáveis ganham a simpatia da sociedade e é um fator positivo para investidores e órgãos fiscalizadores.
IA e robótica na metalurgia
Com a Inteligência Artificial é possível analisar um grande volume de dados em tempo real e realizar ajustes rapidamente. Entre as informações obtidas estão processos produtivos, identificação preventiva de falhas nos equipamentos e maquinários, redução de desperdícios e melhora da qualidade dos produtos.
Quando a IA está integrada à robótica industrial permite uma automação total, onde robôs equipados com sensores realizam os trabalhos que antes eram feitos por humanos, de forma mais rápida, repetibilidade e com uma precisão muito maior. A capacidade de trabalho dos equipamentos automatizados é superior, podendo trabalhar 24 horas por dia. A IA ajuda a monitorar os trabalhos e identificar, preventivamente, possíveis falhas e adotar as correções necessárias.
Exemplos de aplicações práticas de IA na metalurgia
Algumas indústrias já implantaram a IA na produção de seus produtos e conseguiram melhorar a eficiência dos seus processos, veja alguns exemplos:
Bosch
As máquinas da produção estão conectadas a sensores que criam processos digitais de dados que acionam softwares para melhorar os processos de qualidade. Por meio do big data, a coleta de dados fornece subsídios para análises a fim de criar soluções personalizadas, que a empresa chama de Bosch Rexroth. Essa tecnologia permite maior transparência na linha de produção e reflete nos bons índices de produtividade e na redução de custos operacionais.
Renault
Em seu complexo industrial Ayrton Senna, no Brasil, a empresa investiu em inovação para tornar o dia a dia na fábrica mais ágil e prático, tanto para os colaboradores, quanto para os clientes finais, seja na fabricação de sua linha de automóveis. A IA, associada à impressora 3D são aliadas importantes para atingir esses objetivos.
Siemens
A empresa criou um sistema operacional chamado de Insight Hub que permite que cada máquina e sistema possam ser acessados na nuvem, entre elas, o IoT, a IA e o big data. A conexão das máquinas permite a coleta de dados para fazer o monitoramento a fim de prevenir possíveis falhas e, com isso, tomar as decisões antes que as rupturas ocorram e a produção fique parada.
O futuro da metalurgia: expectativas e oportunidades
O avanço das tecnologias na indústria não param e o desenvolvimento ou o aprimoramento das já existentes é uma evolução natural. Equipamentos mais avançados, o uso da IoT, da IA e do big data, poderão proporcionar muito mais benefícios.
Entre as expectativas aguardadas estão a customização em massa, mas sem aumento substancial dos custos; fábricas cada vez mais autônomas que utilizarão a combinação cada vez mais sofisticada de IoT, IA e a automatização; utilização de Realidade Aumentada (RA) para fazer o treinamento dos operários e assim, oferecer um aprendizado mais próximo do ambiente real; uso do blockchain para garantir a rastreabilidade e transparência em todas as etapas do processo de produção.
Pelo visto, a soma das tecnologias está trazendo cada vez mais benefícios ao setor metalúrgico, tornando as operações mais ágeis, eliminando erros, trazendo maior economia e com produtos cada vez melhores. As indústrias que investirem nas inovações estarão mais preparadas para um futuro cada vez mais competitivo.