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03/01/2012 - 08:33

Conceitos de sistemas modulares aumentam a flexibilidade e reduzem custos

A indústria automobilística acelera com força total para sair da recente crise financeira. A demanda mundial por veículos está aumentando, como se pode constatar tanto no número de produção, como também nas estatísticas de registro de aquisição de veículos. Consequentemente aumenta também o interesse dos fabricantes de automóveis em investir. Novas plantas de pintura são planejadas e construídas, tornando a tendência mais evidente. Cada vez mais OEMs focam a eficiência energética e de material, juntamente com processos de pintura compactos e conceitos flexíveis de automação.

Seria exigir muito, que uma planta de pintura, ofereça grande flexibilidade, que seja particularmente compacta e garanta um alto nível de eficiência energética e de material? Seria possível a pintura de carros de passeio, vans e cabines de caminhão, com as mais diferentes quantidades de peças em uma mesma planta de pintura? O que à primeira vista parece ser utopia, está sendo realizado no momento em Nanchang, na China.

O sortimento de produto a ser pintado e a capacidade são os dois primeiros fatores a serem considerados no início de todo planejamento de uma planta de pintura. Neste caso, trata-se de um utilitário esportivo (SUV - Sport Utility Vehicle) com quatro tipos de modelos, 26 unidades por hora e 15 metros quadrados de superfície externa a ser pintada. Além disso, uma perua com 20 tipos de modelos diferentes, 30 unidades por hora e uma superfície externa a ser pintada de 20 e 40 metros quadrados. Neste tipo de veículo a pintura interior também deve ocorrer de forma automatizada, o que; em uma perua; significa também que o compartimento de carga com sua enorme superfície tem que ser considerado. Sem esquecer a cabine de caminhão com outras 2 a 3 unidades por hora e com uma superfície aproximadamente do mesmo tamanho da van. Rapidamente se torna claro que esta enorme variedade de modelos não pode ser processada em uma única linha. A divisão da linha é necessária também por razões de capacidade. Como então deve ser o conceito de construção da planta?

O layout padrão de uma planta de pintura se baseia em uma linha de pintura sequencial-Os veículos passam por ela continuamente ou por ciclo. Em cada estação é feita apenas uma parte de todo o processo de pintura. Em princípio, há também a possibilidade de incorporar paralelamente estações de pintura separadas e implementar um conceito chamado “conceito-box”. A principal característica deste conceito é executar o maior volume de produção possível, ou se não, até mesmo para realizar a produção completa em uma só estação. Em uma análise mais profunda, ambos os conceitos trazem benefícios muito específicos. Enquanto a tradicional linha de pintura é adequada especialmente para alta produção com pequena diversidade de modelos; o “conceito-box” por sua vez oferece uma solução flexível para uma ampla variedade de produtos.

Voltando à tarefa específica. Para a perua o “conceito-box” parece ser a solução mais barata-Entretanto, como deve ser realmente o layout? Neste ponto, entra em questão o processo de pintura. Deve ser empregado um processo chamado “3wet”. “3wet” significa nada mais nada menos que todas as três aplicações, ou seja, o primer, a pintura de base e o verniz são feitas consecutivamente, sem secagem intermediária. Somente após a última aplicação de tinta é que toda a camada é curada em uma estufa. Um processo compacto, que neste caso pode proporcionar um efeito especialmente vantajoso. Com isso o layout da planta pode ser esboçado. As peruas passam primeiramente através de uma estação de limpeza. Em seguida, ocorre a aplicação do primer na superfície exterior, neste caso, da mesma forma através de uma estação. Em seguida são distribuídas nos boxes individuais. Em cada box é executada a aplicação completa, interior e exterior, da pintura de base e do verniz. Todos os boxes podem ser operados com um tempo de ciclo variável, adaptável à respectiva tarefa de pintura a ser efetuada. Assim, são necessários apenas três boxes para a capacidade estipulada de 32 veículos por hora. Um quarto box, para um futuro aumento da capacidade, pode ser facilmente integrado no layout.

Será que com o conceito descrito foram encontradas as soluções mais apropriadas? Para responder a esta questão quantitativa, é projetado um conceito linear para a mesma tarefa, com as mesmas condições. As duas primeiras estações, de limpeza e de aplicação do primer, são idênticas ao conceito-box. Depois segue uma série de zonas que operam em modo “stop & go”. A perua é pintada de forma contínua primeira dentro, depois fora, com a respectiva aplicação de base e de verniz. Rapidamente se percebe uma limitação. O número de estações necessárias é determinado pelo maior veículo. Neste caso, por uma perua com 40 metros quadrados de superfície externa e que corresponde a 11% da produção total. Isso significa: Para uma grande parte dos veículos pequenos uma planta simples é demasiadamente grande. O comprimento da planta, baseado no sistema de separação de overspray de tinta, é nitidamente maior, com isso, também maior é o consumo de energia. O número de robôs é maior e assim, também maior é a perda de tinta, no processo de troca de cor. A comparação concreta confirma o pressuposto: o “conceito-box” oferece para este caso, uma solução com um investimento reduzido e com custos operacionais menores.

Resta ainda a pergunta pelo conceito para a pintura de carro de passeio. O conceito-box ou o linear? Com quatro tipos de modelos, a variedade fica dentro dos limites. O escopo de pintura e o número das etapas de processo são semelhantes em todos os modelos. A pintura interior deve ocorrer manualmente. A solução mais favorável recomendada neste caso é o conceito linear de simples construção: fluxo contínuo e robôs de pintura fixos de seis eixos.

Um conceito-box modular traz também vantagens, se a planta for planejada para pequenos números de peças. Neste caso podem ser combinadas pinturas interior e exterior em uma única zona. Nos processos pintura de acabamento com tintas solúveis em água e vernizes à base de solventes orgânicos, seriam suficientes duas estações consecutivas de aplicação, separadas com uma estação de secagem intermediária. Com tempo de ciclo suficiente, todo o processo de pintura pode ser efetuado com apenas dois robôs de pintura por zona. Aqui também as vantagens são óbvias: redução pela metade da zona de pintura, do número de robôs, dos custos de energia, das perdas de tinta na mudança de cor. Pré-requisitos para isso é um atomizador compacto e eficiente que permite, em maior área, um diâmetro variável do jato de spray, que pode ser empregado, tanto na pintura interior, quanto na pintura exterior. Tais conceitos inovadores de pintura já estão sendo recentemente empregados. Eles podem ser vistos em fabricantes de renome de automóveis de luxo - na Alemanha, não na China.

Voltando a tarefa inicial apresentada: projetar uma planta de pintura altamente flexível e eficiente para um sortimento de produtos extremamente amplo. A solução ideal: dois layouts diferentes interligados sob um mesmo teto. Um conceito-box para os veículos comerciais com um número elevado de diferentes modelos e um conceito linear para os automóveis de passageiros com uma diversidade relativamente pequena de modelos. Ambas as abordagens se complementam perfeitamente.

.[Fontes: Schumacher, H.: Modular Paint Box Concepts („Modshops“) in Comparison to Conventional Sequential Paint Lines. SURCAR, June/July 2011. Schumacher, H., Svejda, P.: Process Chain “Painted Car Body”. Strategies in Car Body Engineering 2011. Bad Nauheim, March 2011. Svejda, P.: Mehr Leistung bei geringerer Komplexität. JOT 3, 2010].

Grupo Dürr-A Dürr é um grupo de engenharia de máquinas e instalações industriais, que ocupa posição de liderança mundial em seu campo de atividade. Cerca de 80% de suas transações comerciais são realizadas em negócios com a indústria automotiva. Além disso, a Dürr abastece a indústria aeronáutica, a indústria mecânica e a indústria química e farmacêutica com tecnologia inovadora nas áreas de produção e meio ambiente. O Grupo Dürr atua no mercado em três áreas empresariais: Na área de Sistemas de Pintura e Montagem Final, oferece tecnologia de produção e pintura; principalmente para carrocerias de automóveis; na área de Máquinas e Sistemas de Medição e Processos, fornece equipamentos e sistemas, que são aplicados entre outros na fabricação de motores e de caixas de transmissão e na montagem final de veículos e na área de Sistemas de Tecnologia de Lavagem, o Grupo se ocupa com processos para o aperfeiçoamento da eficiência energética e da purificação do ar. A Dürr está presente em 49 localidades, situadas em 22 países. No ano de 2011 o Grupo, com cerca de 6.700 funcionários, espera alcançar um volume de vendas de 1,8 bilhão de Euros. [www.durr.com].

Perfil-A Dürr Brasil Ltda., fundada em 1964, oferece soluções completas de sistemas turnkey, assim como serviços de expansão e de modernização para a indústria automotiva na América do Sul. Além disso, como parte integrante do Grupo internacional Dürr, ela oferece seu completo e inovativo programa de produtos neste Continente.

.Por: Dr. Eng. Pavel Svejda, Dürr Systems GmbH|Bietigheim-Bissingen|Tel.: + 49 (0)7142 78 2290|E-mail: [email protected] [www.durr.com].

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