O Avanço da Qualidade na Revolução Automotiva

O Avanço da Qualidade na Revolução Automotiva

Celso Placeres

Diretor de Eng.ª de Manufatura da Volkswagen América do Sul Vice presidente da VDI

Grupo Volkswagen

12 marcas e 120 unidades de produção em todo mundo

Base 2016 10.3 milhões de veículos Vendas China Alemanha EUA Principais mercados 153 países Presença 600 mil Empregados

Volkswagen América do Sul - Fábricas

São José dos Pinhais

• 18 de Janeiro de 1999 • 1,2 milhões de m² de área

• FOX, Golf , Audi A3 e Q3

Anchieta

• 18 de Novembro de 1959 • 1,6 milhões de m² de área

• Polo, Saveiro e Saveiro Cross

Taubaté

• 14 de Janeiro de 1976 • 3,8 milhões de m² de área

• Up!, Gol e Voyage

São Carlos

• 12 de Outubro de 1996 • 730 mil de m² de área

• EA111, EA211 e EA211 TSI

Pacheco

• Fundação 1995 • 4,7 mil funcionários • Spacefox, Spacecross e Amarok

Cordoba

• Fundação 1996 • 1,9 mil funcionários • MQ200, SQ200 e MQ250

Como o atual cenário político e

macroeconômico brasileiro

Competitividade entre 18 países emergentes

Fonte: CNI - 2016 Competitividade Brasil

2008: 5a _{posição | 2009: 9}a _{posição | 2016: 28}a _posição

Utilização da Capacidade Produtiva de automóveis e comerciais

leves no Brasil

2,1 2,3 2,3 2,6 3,0 3,0 3,0 3,1 3,1 3,1 3,2 3,4 3,5 3,9 4,0 4,1 4,2 4,5 4,8 5,5 5,1 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 1,7 2,0 1,5 1,3 1,5 1,6 1,5 1,6 2,0 2,2 2,3 2,6 2,8 2,9 3,1 3,1 3,2 3,5 3,0 2,5 2,0 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 Em milhões de unidades Capacidade Produção 10montadoras 21 montadoras 81% 39% Taxa de ocupação

Como sobreviver no futuro?

Como podemos promover o renascimento da Industria Brasileira?

Qual preço irá pagar?

Quais riscos está assumindo?

Você detém o conhecimento?

Jornada para IoT

Apenas 27% dos projetos de IoT alcançam sucesso!

Faça uma

Escolha!

Redefina o Mindset

Reavalie seu negócio Comece Pequeno e adote uma estratégia de longo prazo Seja simples! Selecione parceiros Inove! Coloque foco em um no _{limitado de} tecnologias de IoT Construa seu caminho!

Elementos da Industria 4.0

Fábricas Inteligentes com um sistema físico-cibernético, utilizando a

“Internet das Coisas” conectando toda a cadeia produtiva (End to End),

com total autogerenciamento da Produção

Sist. Gerenciamento da Produção(MES) Controladores (PLC, IHM etc.)

Chão de fabrica

- Robôs, sensores, válvulas, etc. - Digitalização dos postos manuais

Conexão do gerenciamento logístico, cadeia de fornecimento e manufatura digital (SCM/SAP/PLM)

Infraestrutura Global (Internet Connections; Cloud Storage; High Speed Process, etc..)

Indústria 4.0 – Resultados esperados:

Indústria 4.0 – Resultados esperados para o cliente:

• Redução de Custos

• Otimização dos recursos

• Ajuste dinâmico do fluxo de produção

• Melhor interação entre os fornecedores e o fluxo logístico

• Otimização do consumo de gás, água e energia elétrica

• Melhor manutenção preditiva

• Gerenciamento da produção em tempo real

• Entrega mais rápida do produto

• Maiores possibilidades de customização

• Rastreabilidade do pedido

• Maior segurança dos componentes devido à rastreabilidade

• Monitoramento contínuo pela assistência técnica

Tecnologias disponíveis = Commodities

A renovação deve

ocorrer através da

renovação natural

dos processos e da

perspicácia na

utilização

inteligente

destas

tecnologias

Isso influenciará

diretamente em sua

competitividade

para o futuro!!!

A cada ano que passa estas tecnologias se tornam mais acessíveis

Robôs RFID e TAG´s PLC´s Tablets Sensores Transdutores Handhelds

O que a VW vem fazendo com os produtos para

atender não somente às demandas dos Clientes

e do mercado, mas também a demanda

contínua de produção competitiva?

Plataforma Modular MQB - Conceito

• MQB (Modularer Querbaukasten) é a abreviação de Kit Modular Transversal que, em síntese, representa um conceito modular para a fabricação de veículos.

• Os veículos compreendidos nesse conceito compartilham subconjuntos e peças, reduzindo custos de fabricação, horas de engenharia bem como gerando sinergia entre projetos.

MQB – modularização nos processos produtivos

Modelo Virtual do Produto

DDKM - Digitales Datenkontrollmodell

Antes

(DKM – Datenkontrollmodell)

• Modelos internos e externos • Construídos na Alemanha

• Usinado em alumínio e polímeros • Escala 1:1 e precisão de ± 0,4 mm • Custo elevado

• Modelo totalmente virtual

• Baixo custo (Licenças e softwares)

• Flexibilidade de modificações nos facelifts

Atual

(DDKM – Digitales Datenkontrollmodell)

E o que a VW vem fazendo em suas

plantas para atingir um elevado nível de

Qualidade

na implementação da

Fábrica Digital – Conceito

Simulação do fluxo logístico

Desenvolvimento do Processo

Informações/dados

Produto Infraestrutura Processo/Recursos

Etapas do Processo Produtivo

Exemplo VW up!

6200 peças

Trabalhadores

981

Tempo de produção

15,7 horas

Investimento

1,5 Bi R$

Aproximadamente 800 quilos de aço

entram na produção de um veículo,

sendo que apenas 400 permanecem no

carroceria após o processo de

fabricação.

Em média e por carro, aproximadamente

300 peças são estampadas em

aproximadamente 900 ferramentas.

No processo de armação de carroceria de

um veículo são necessários entre 6 e 8 mil

pontos de fixação e ~80m de cola estrutural

Solda a ponto Solda a Laser

Parafusos e pinos roscados

Para pintar um veículo são necessários

aproximadamente 14L de materiais

distribuídos em ao menos 5 camadas.

Na montagem de um motor são necessários

aproximadamente 400 componentes com

uma precisão que chega a 12µm.

Na área de montagem final entre 4,5 e 7

mil componentes são montados em ~8,5h

Como a

Manufatura Avançada

e a

Digitalização

estão fazendo a diferença

na

Qualidade

dos processos produtivos

Escaneamento 3D através de sistema de ótico

Sistema para medições óticas de Ferramentas e Produtos

Essencial para a tomada de decisão nas correções dimensionais de Ferramentas e Peças Estampadas.

Vantagens:

- Assertividade na detecção de falhas e suas causas.

- Redução dos tempos de medição devido a sua Flexibilidade.

- Interface sistemica com a sala de medidas, gerando monitoramento continuo.

Ferramenta

Armação

Estação de Geometria Flexível concebida digitalmente com sensoriamento que

permite seleção automática dos framers

Simulado

Implementado

• Precisão em décimos de milímetros

• 2 Plataformas

• 6 Modelos

Medição In line a Laser

Relatórios de medição em tempo real

Sensores instalados

nos robôs

Vantagens

- Controle em tempo real de desvios de processo;

- Flexibilidade de medição (atende varios modelos e programas de medição); - Velocidade de medição;

- Controle total da qualidade do produto com interface automática com a Sala de Medidas; - Velocidade de reação nas correções de processo;

- Intertravamento com o sistema transportador da linha.

Medição de mais de 500 pontos durante o processo!

Resultados no Produto

Tecnologia dos materiais – POLO

Aços estampados a quente > 1000 MPa

Aços de ultra-alta resistência 410 – 1000 MPa

Aços de alta resistência

340 – 410 MPa _{Aços de média resistência} 260 – 340 MPa

Aços para estampagem 140 – 260 MPa

Carroceria 20% mais leve

Controle de Espessura do Base Coat

• 40 pontos de medição / carroceria (mínimo) • 120 feixe laser / carroceria

• Relatório em tempo real Base / Clear Coat – Aplicação Interna Automatizada

• 12 robôs pintura

• 16 robôs manipulação

Base / Clear Coat – Aplicação Externa Automatizada

• 08 robôs pintura

Digitalização em processos de Pintura

Montagem Final

Acoplamento Conjunto Mecânico na Carroceria

Flexibilidade de até 5 plataformas diferentes

Principais características:

- Instalação dos componentes mecânicos em apenas uma operação - 180 aparafusamentos automáticos e com rastreabilidade

- Estações manuais seguras e ergonomicamente controladas

Laboratório de Aparafusamento

Analisador Atrito Schatz

Simulador Aperto

• Simulação de aperto do protótipo, produto e processo; obtendo assim o “DNA” da fixação graficamente.

• Validação gráfica do máximo torque.

• Auxilio na escolha para capacidade da ferramenta eletrônica que deve ser adquirido na linha de produção.

• Avaliação preventiva para mitigação de eventuais falhas no processo e testes veiculares.

• Avaliação tribológica (estudos dos atritos) dos diversas combinações de materiais e revestimentos.

• Verificação do torque e deformação mecânica.

• Avaliação preventiva ou reativa de falhas no processo e testes veiculares.

• Prevenção e análise dos efeitos de “stick-slip” alternando altas e baixas rotações em apertos repetitivos.

Montagem Final – Impressora 3D

Pick to Light na Montagem final

Tag Rfid com os dados do veículo

Através de um receptor Rfid o CLP

liga uma lâmpada no alojamento

adequado da prateleira

Um sensor de presença garante que o

operador pegou a peça correta

• Operação mais rápida

• Retrabalho eliminado

• Erros de montagem evitados

• Garantia da rastreabilidade

BZD – Documentação padrão de registro de fabricação

Bauzustandsdokumentation

Desenvolvimento

Produção

Armazenamento

Cycle life

• Identificação dos

componentes que devem ser registrados no processo de fabricação.

• Geração dos padrões de fabricação

• Planejamento do registro de dados

• Execução da gravação • Transferência dos

dados para o servidor

• Armazenamento dos dados no servidor central • Regravação em caso de substituições. • Atualizações de registros em caso de substituição de componentes em campo.

Rastreabilidade de componentes vitais

Redução de gastos com garantia

Produtos “conectados” com a manufatura e com os

fornecedores

Linha de

Mo

ntage

m

Partes do Motor usinagem

TAG

Colocação de TAGs na montagem das peças do motor

Preocesso de usinagem com

TAG

Gravação do “Data Matrix”

Montagem

TAG

Leitura do “Data Matrix”

Roadmap da Indústria 4.0

Seções da manufatura inteligentes Fábrica inteligente Controle em rede de toda a linha Fábricas auto otimizáveis Produção autônoma interligada com o mundo todo

Obrigado!

Celso Placeres