Um rolo fixado à alavanca é moldado próximo ao diâmetro externo da parte rotativa. Os elementos básicos de ferramentas necessários para a maioria das operações de repuxo incluem o mandril, o seguidor que segura o metal, os rolos e alavancas que formam a peça e a ferramenta de dressagem. Imagem: Toledo Metal Spinning Company.
A evolução do portfólio de produtos da Toledo Metal Spinning Co. pode não ser típica, mas não é única no setor de conformação e fabricação de metais. A empresa, sediada em Toledo, Ohio, começou produzindo peças personalizadas e ficou conhecida por fabricar certos tipos de produtos. Com o aumento da demanda, introduziu diversos produtos padronizados com base em configurações populares.
A combinação de produção sob encomenda e produção para estoque ajuda a equilibrar a carga de trabalho das lojas. A duplicação de tarefas também abre caminho para a robótica e outros tipos de automação. As receitas e os lucros aumentaram, e o mundo parecia estar indo bem.
Mas será que o negócio está crescendo tão rápido quanto poderia? Os líderes da loja, com 45 funcionários, sabiam que a organização tinha mais potencial, principalmente ao observarem como os engenheiros de vendas passavam o dia. Embora a TMS ofereça diversas linhas de produtos, muitos deles não podem simplesmente ser retirados do estoque de produtos acabados e enviados. Eles são configurados sob encomenda. Isso significa que os engenheiros de vendas dedicam muito tempo à preparação da documentação para pedidos de funis, especificando ponteiras aqui e acessórios ou polidores específicos ali.
O TMS, na verdade, apresenta uma limitação de engenharia e, para eliminá-la, a empresa lançou este ano um sistema de configuração de produtos. Um software personalizado, desenvolvido com base no SolidWorks, permite que os clientes configurem seus próprios produtos e recebam orçamentos online. Essa automação da área de vendas deve simplificar o processamento de pedidos e, principalmente, permitir que os engenheiros de vendas realizem mais trabalhos personalizados sem custos adicionais. Em resumo, a ferramenta deve ajudar a melhorar a eficiência na elaboração de orçamentos e na engenharia, o que é muito positivo. Afinal, quanto menos eficientes forem os processos de engenharia e orçamento, mais difícil será o crescimento de uma loja.
A história da TMS remonta à década de 1920 e a um imigrante alemão chamado Rudolph Bruehner. Ele foi proprietário da empresa de 1929 a 1964, empregando torneiros de metal qualificados que tinham anos de experiência trabalhando com tornos e alavancas, aperfeiçoando o processo de repuxo. O torno gira a peça bruta e o torneiro de metal usa uma alavanca para pressionar os rolos contra a peça, moldando-a contra o mandril.
Com o tempo, a TMS expandiu suas atividades para a estampagem profunda, produzindo peças estampadas, bem como pré-formas para repuxo. Uma máquina de estiramento perfura uma pré-forma e a monta em um torno rotativo. Começar com uma pré-forma em vez de um bloco plano permite que o material seja repuxado em maiores profundidades e diâmetros menores.
Hoje, a TMS ainda é uma empresa familiar, mas não é uma empresa da família Bruehner. A empresa mudou de mãos em 1964, quando Bruehner a vendeu para Ken e Bill Fankauser, que não eram metalúrgicos de longa data vindos do país de origem, mas sim um engenheiro e um contador. O filho de Ken, Eric Fankhauser, agora vice-presidente da TMS, conta a história.
“Quando era um jovem contador, meu pai recebeu a conta da [TMS] de um amigo que trabalhava na empresa de contabilidade Ernst & Ernst. Meu pai auditava fábricas e empresas e fazia um ótimo trabalho. Rudy lhe enviou um cheque de US$ 100. Isso colocou meu pai em uma situação delicada. Se ele descontasse o cheque, seria um conflito de interesses. Então, ele foi até os sócios da Ernst & Ernst e perguntou o que fazer, e eles disseram para ele endossar o cheque para um sócio. Ele fez isso e, quando o cheque foi compensado, Rudy ficou muito chateado ao ver que o endosso era para a empresa. Ele chamou meu pai ao seu escritório e disse que estava chateado por não ter ficado com o dinheiro. Meu pai explicou a ele que era um conflito de interesses.”
Rudy pensou um pouco e finalmente disse: 'Você é o tipo de pessoa que eu gostaria que fosse dona desta empresa. Você tem interesse em comprá-la?'
Ken Fankhauser refletiu sobre o assunto e então ligou para seu irmão Bill, que na época era engenheiro aeroespacial na Boeing em Seattle. Como Eric se lembra: "Meu tio Bill veio de avião, avaliou a empresa e eles decidiram comprá-la. O resto é história."
Este ano, um configurador de produtos online para configurar produtos sob encomenda para vários TMSs ajudou a otimizar os fluxos de trabalho e a melhorar a experiência do cliente.
Quando Ken e Bill compraram a TMS na década de 1960, eles possuíam uma oficina repleta de máquinas antigas com transmissão por correia. Mas eles também chegam em um momento em que a repuxagem de metais (e as máquinas de fabricação em geral) estão migrando da operação manual para o controle programável.
Na década de 1960, a dupla comprou um torno rotativo Leifeld acionado por estêncil, semelhante a uma antiga prensa de punção acionada por estêncil. O operador manipula um joystick que aciona a ponta de contato em um gabarito com o formato de uma peça rotativa. "Este é o início da automação da TMS", disse o irmão de Eric, Craig, que agora é vice-presidente de vendas da TMS.
A tecnologia da empresa evoluiu através de diferentes tipos de tornos rotativos acionados por gabarito, culminando nas máquinas controladas por computador que as fábricas utilizam hoje. Ainda assim, vários aspectos da repuxagem de metais a diferenciam de outros processos. Primeiro, mesmo os sistemas mais modernos não podem ser operados com sucesso por alguém que não conheça os princípios básicos da repuxagem.
“Não dá para simplesmente colocar uma peça em branco e esperar que a máquina gire automaticamente a peça com base no desenho”, disse Eric, acrescentando que os operadores precisam criar novos programas de peças manipulando um joystick que ajusta a posição do rolo durante a fabricação. Normalmente, o processo é feito em várias passagens, mas também pode ser feito em apenas uma, como em uma operação de conformação por cisalhamento, onde o material pode ser afinado (ou “cisalhado”) até a metade de sua espessura. O próprio metal “cresce” ou se alonga na direção da rotação.
“Cada tipo de metal é diferente, e existem diferenças até mesmo dentro do mesmo metal, incluindo dureza e resistência à tração”, disse Craig. “Além disso, o metal aquece enquanto gira, e esse calor é transferido para a ferramenta. Conforme o aço aquece, ele se expande. Todas essas variáveis ​​significam que operadores qualificados precisam ficar de olho no trabalho.”
Um funcionário da TMS acompanhou o trabalho por 67 anos. "O nome dele era Al", disse Eric, "e ele só se aposentou aos 86 anos." Al começou quando o torno da oficina era movido por uma correia presa a um eixo suspenso. Ele se aposentou de uma oficina com os mais modernos tornos programáveis.
Hoje, a fábrica conta com funcionários que estão na empresa há mais de 30 anos, outros há mais de 20 anos, e aqueles treinados no processo de repuxo trabalham tanto em processos manuais quanto automatizados. Se a oficina precisar produzir algumas peças repuxadas simples e únicas, ainda faz sentido que um repuxador inicie um torno manual.
Ainda assim, a empresa adota ativamente a automação, como demonstra o uso de robôs na retificação e no polimento. "Temos três robôs internos realizando o polimento", disse Eric. "Dois deles são projetados para polir no eixo vertical e um no eixo horizontal."
A oficina conta com um engenheiro de robótica que programa cada robô para desbastar formatos específicos usando ferramentas de lixa com dedos (tipo Dynabrade), além de diversos outros tipos de lixadeiras de cinta. Programar um robô é uma tarefa delicada, especialmente devido às diferentes granulometrias envolvidas, ao número de passagens e às diferentes pressões aplicadas pelo robô.
A empresa ainda emprega pessoas que fazem polimento manual, especialmente em trabalhos personalizados. Também emprega soldadores que realizam soldagem circunferencial e de costura, bem como soldadores que operam plainas, um processo que não só melhora a qualidade da solda, como também complementa a rotação. Os rolos da plaina de revestimento reforçam e aplainam o cordão de solda, o que ajuda a manter a consistência do processo quando rotações subsequentes são necessárias.
A TMS era uma oficina mecânica pura até 1988, quando a empresa desenvolveu uma linha padrão de funis cônicos. "Percebemos que, especialmente na indústria de plásticos, receberíamos solicitações diferentes para preços de funis que variavam apenas ligeiramente — oito polegadas aqui, um quarto de polegada ali", disse Eric. "Então, começamos com um funil cônico de 24 polegadas com um ângulo de 60 graus, desenvolvemos o processo de fiação por estiramento [estampagem profunda da pré-forma e, em seguida, fiação] para ele e construímos a linha de produtos a partir daí." Tínhamos vários tamanhos de funis de dez polegadas e produzíamos cerca de 50 a 100 por vez. Isso significa que não temos custos de instalação elevados para amortizar e os clientes não precisam pagar por ferramentas. O produto está em estoque e podemos enviá-lo no dia seguinte. Ou podemos fazer algum trabalho extra, como colocar uma virola ou um colar, ou um visor de nível, tudo isso envolvendo alguma manipulação auxiliar."
Outra linha de produtos, chamada Cleaning Line, inclui uma gama de recipientes de aço inoxidável para resíduos. Essa ideia de produto surgiu de um lugar bem peculiar: a indústria de lavagem de carros.
“Fabricamos muitas cúpulas de aspiradores para lava-jatos”, disse Eric, “e queríamos desmontar essa cúpula e fazer algo diferente com ela. Temos uma patente de design para a CleanLine e já vendemos 20 unidades.” Os fundos desses recipientes são estirados, o corpo é laminado e soldado, a cúpula superior é estirada e, em seguida, prensada, um processo rotativo que cria uma borda laminada na peça, semelhante às nervuras reforçadas.
Os produtos da linha Clean Line e seus silos estão disponíveis em diferentes níveis de "padrão". Internamente, a empresa define um "produto padrão" como aquele que pode ser retirado da prateleira e enviado imediatamente. No entanto, a empresa também oferece "produtos padrão personalizados", que são parcialmente fabricados a partir de peças em estoque e configurados sob encomenda. É aqui que os configuradores de produtos baseados em software desempenham um papel fundamental.
“Queremos muito que nossos clientes vejam o produto e a configuração, os flanges de montagem e os acabamentos que desejam”, disse Maggie Shaffer, gerente de marketing responsável pelo programa de configuração. “Queremos que os clientes consigam entender o produto intuitivamente.”
No momento em que este texto foi escrito, o configurador exibe a configuração do produto com as opções selecionadas e fornece um preço válido por 24 horas. (Como muitos fabricantes, a TMS conseguia manter seus preços por mais tempo no passado, mas não consegue mais, devido à volatilidade dos preços e da disponibilidade dos materiais.) A empresa espera adicionar capacidade de processamento de pagamentos no futuro.
Atualmente, os clientes ligam para a loja para fazer seus pedidos. Mas, em vez de gastar dias ou até semanas gerando, organizando e obtendo aprovações para desenhos (muitas vezes esperando muito tempo em uma caixa de entrada lotada), os engenheiros da TMS podem gerar desenhos com apenas alguns cliques e enviar as informações para a oficina imediatamente.
Do ponto de vista do cliente, melhorias em máquinas de repuxo de metais ou mesmo em sistemas robóticos de retificação e polimento podem ser completamente imperceptíveis. No entanto, o configurador de produtos é uma melhoria que os clientes conseguem perceber. Ele aprimora a experiência de compra e economiza dias ou até semanas de processamento de pedidos para a TMS. É uma combinação perfeita.
Tim Heston, editor sênior da The FABRICATOR, cobre a indústria de fabricação de metais desde 1998, tendo iniciado sua carreira na revista Welding Magazine, da American Welding Society. Desde então, ele tem acompanhado todos os processos de fabricação de metais, desde estampagem, dobra e corte até retificação e polimento. Ele se juntou à equipe da The FABRICATOR em outubro de 2007.
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