O documento descreve o projeto de digitalização de equipamentos industriais na fábrica da Ford no Brasil para permitir a simulação virtual de montagem antes da produção física. O projeto envolveu a digitalização por scanner 3D de diversos equipamentos, processamento dos dados para criação de modelos 3D e avaliação de compatibilidade, acesso e ergonomia na simulação virtual. Os modelos 3D criados permitiram à Ford identificar e corrigir possíveis problemas antes da produção física.
5. 2-Frame Setup / Frame 22-Frame Setup / Frame 1
Apresentacao Case VME - FORD
Digitalização aplicada a Manufatura
Virtual
3-Frame Setup / Frame 1 3-Frame Setup / Frame 2 3-Frame Setup / Frame 3
Page 5
Digitalização aplicada a Manufatura Virtual
Daniel Mourão Blanck – Engenharia de Manufatura Virtual
6. 2-Frame Setup / Frame 22-Frame Setup / Frame 1
Conteúdo
1) Introdução
2) Escopo do Trabalho
3) Processo de Digitalização
4) Amostra dos Arquivos 3D
5) Aplicação Prática
6) Benefícios Gerados
7) Fechamento
3-Frame Setup / Frame 1 3-Frame Setup / Frame 2 3-Frame Setup / Frame 3
Page 6
Digitalização aplicada a Manufatura Virtual
6
7. 2-Frame Setup / Frame 22-Frame Setup / Frame 1
Introdução
A Ford Motor Company visando um processo de desenvolvimento do produto com maior
qualidade e velocidade dos lançamentos, está investindo fortemente em ferramentas virtuais
para validações de produto e processos.
Nesse contexto foi criado o departamento de Engenharia de Manufatura Virtual, que tem o
objetivo de simular virtualmente a montagem de seus futuros produtos, antes mesmo da
existência de peças físicas.
Para viabilizar uma montagem virtual é necessário que se tenha além das peças, também os
equipamentos e dispositivos inseridos no ambiente virtual, ou seja, arquivos 3D. Como a
3-Frame Setup / Frame 1 3-Frame Setup / Frame 2 3-Frame Setup / Frame 3
Page 7
Digitalização aplicada a Manufatura Virtual
7
grande maioria de equipamentos na Planta de Caminhões da Ford de SBC não possui
arquivos tridimensionais, surgiu a necessidade de criá-los iniciando o trabalho de digitalização
.
8. 2-Frame Setup / Frame 22-Frame Setup / Frame 1
Escopo do Trabalho
Iniciou-se então os contatos entre Ford e Robtec no intuito de buscar uma solução para
criação da biblioteca 3D de equipamentos e dispositivos.
3-Frame Setup / Frame 1 3-Frame Setup / Frame 2 3-Frame Setup / Frame 3
Page 8
Digitalização aplicada a Manufatura Virtual
8
Elevador de Cabines – Linha Cargo
9. 2-Frame Setup / Frame 22-Frame Setup / Frame 1
Escopo do Trabalho
A necessidade era a exata reprodução dos equipamentos selecionados, tanto em relação a
superfície, quanto aos movimentos de cada um.
3-Frame Setup / Frame 1 3-Frame Setup / Frame 2 3-Frame Setup / Frame 3
Page 9
Digitalização aplicada a Manufatura Virtual
9
Mesa de Transferência
Linha Cargo
10. 2-Frame Setup / Frame 22-Frame Setup / Frame 1
Escopo do Trabalho
Surgia então as primeiras definições em relação as características que
os arquivos 3D deveriam apresentar.
3-Frame Setup / Frame 1 3-Frame Setup / Frame 2 3-Frame Setup / Frame 3
Page 10
Digitalização aplicada a Manufatura Virtual
10
Dispositivo de montagem do silencioso
Linha Cargo
11. 2-Frame Setup / Frame 22-Frame Setup / Frame 1
Escopo do Trabalho
As superfícies que fazem a interface com o produto precisavam ser reconstruídas para
poderem servir de ponto de referência para seu posicionamento em relação ao produto.
Apoio da
longarina
3-Frame Setup / Frame 1 3-Frame Setup / Frame 2 3-Frame Setup / Frame 3
Page 11
Digitalização aplicada a Manufatura Virtual
11
Transportador de Chassis
Linha Cargo
12. 2-Frame Setup / Frame 22-Frame Setup / Frame 1
Escopo do Trabalho
Os componentes que possuem movimento relativo de operação precisavam ser definidos como
elementos independentes dentro do conjunto do equipamento.
Giro vertical Referência p/
Giro
Movimento vertical
3-Frame Setup / Frame 1 3-Frame Setup / Frame 2 3-Frame Setup / Frame 3
Page 12
Digitalização aplicada a Manufatura Virtual
12
Giro horizontal Referência p/
Giro
Referência p/
Movimento
13. 2-Frame Setup / Frame 22-Frame Setup / Frame 1
Processo de Digitalização
Os equipamentos deveriam ser digitalizados no local de funcionamento.
Não era possível a desmontagem dos equipamentos
A digitalização de equipamentos necessariamente precisava ser realizada fora do horário de
produção.
3-Frame Setup / Frame 1 3-Frame Setup / Frame 2 3-Frame Setup / Frame 3
Page 13
Digitalização aplicada a Manufatura Virtual
13
14. 2-Frame Setup / Frame 22-Frame Setup / Frame 1
Obtenção da nuvem de pontos:
- Média de 3 horas por equipamento
- Dimensões dos equipamentos: de 0,5 até 10 metros de extensão
Processo de Digitalização
3-Frame Setup / Frame 1 3-Frame Setup / Frame 2 3-Frame Setup / Frame 3
Page 14
Digitalização aplicada a Manufatura Virtual
14
Nuvem de pontosFoto do Equipamento
Modelo Final
Processamento e
reconstrução da nuvem de
pontos
15. 2-Frame Setup / Frame 22-Frame Setup / Frame 1
Relatório dimensional:
Processo de Digitalização
3-Frame Setup / Frame 1 3-Frame Setup / Frame 2 3-Frame Setup / Frame 3
Page 15
Digitalização aplicada a Manufatura Virtual
15
Permite avaliar onde estão os desvios gerados durante o processamento e reconstrução da
nuvem de pontos.
16. 2-Frame Setup / Frame 22-Frame Setup / Frame 1
Transportador de Motores
Mesa de montagem do quadro de
chassi
Amostra dos Arquivos 3D
3-Frame Setup / Frame 1 3-Frame Setup / Frame 2 3-Frame Setup / Frame 3
Page 16
Digitalização aplicada a Manufatura Virtual
16
Gancho de transferência de chassi Gravador de número de chassi
17. 2-Frame Setup / Frame 22-Frame Setup / Frame 1
Amostra dos Arquivos 3D
Transportador de Chassis Manipulador de Bateria
3-Frame Setup / Frame 1 3-Frame Setup / Frame 2 3-Frame Setup / Frame 3
Page 17
Digitalização aplicada a Manufatura Virtual
17
Elevador de Cabine e Caçamba Transportador de Cabines (Asa Delta)
18. 2-Frame Setup / Frame 22-Frame Setup / Frame 1
Manipulador de IP Manipulador de Banco Virador de Chassis
Amostra dos Arquivos 3D
3-Frame Setup / Frame 1 3-Frame Setup / Frame 2 3-Frame Setup / Frame 3
Page 18
Digitalização aplicada a Manufatura Virtual
18
Dispositivo de Montagem do Silencioso Transportador de Cabines - Tapeçaria
19. 2-Frame Setup / Frame 22-Frame Setup / Frame 1
Aplicação Prática
Avaliação de compatibilidade de cabines com o elevador e mesa de transferência
3-Frame Setup / Frame 1 3-Frame Setup / Frame 2 3-Frame Setup / Frame 3
Page 19
Digitalização aplicada a Manufatura Virtual
19
20. 2-Frame Setup / Frame 22-Frame Setup / Frame 1
Benefícios Gerados
Interferência entre dispositivo e veículo – Ex. Passagem dos bancos pelo vão da porta
Manipulador de
bancos
3-Frame Setup / Frame 1 3-Frame Setup / Frame 2 3-Frame Setup / Frame 3
Page 20
Digitalização aplicada a Manufatura Virtual
20
21. 2-Frame Setup / Frame 22-Frame Setup / Frame 1
Benefícios Gerados
Compatibilidade entre dispositivo e produto – apoios do transportador com o cárter e volante
do motor.
3-Frame Setup / Frame 1 3-Frame Setup / Frame 2 3-Frame Setup / Frame 3
Page 21
Digitalização aplicada a Manufatura Virtual
21
22. 2-Frame Setup / Frame 22-Frame Setup / Frame 1
Benefícios Gerados
Avaliação de acesso – avaliação do acesso do operador e do equipamento até a posição de
montagem
3-Frame Setup / Frame 1 3-Frame Setup / Frame 2 3-Frame Setup / Frame 3
Page 22
Digitalização aplicada a Manufatura Virtual
22
23. 2-Frame Setup / Frame 22-Frame Setup / Frame 1
Benefícios Gerados
Avaliação de ergonômica – posição do operador em relação ao produto posicionado no
transportador
3-Frame Setup / Frame 1 3-Frame Setup / Frame 2 3-Frame Setup / Frame 3
Page 23
Digitalização aplicada a Manufatura Virtual
23
24. 2-Frame Setup / Frame 22-Frame Setup / Frame 1
Fechamento
Todo o período de relacionamento entre o departamento de Manufatura Virtual da
Ford e a Robtec, desde os primeiros contatos para entendimento da tecnologia até
a entrega dos arquivos 3D foi muito rico e de grande aprendizado para ambos os
lados.
As expectativas ficaram claramente alinhadas entre as empresas e o sucesso
atingido durante o desenvolvimento do serviço, leva a crer que haja uma
continuidade da filosofia de trabalho para demais Plantas da Ford na América do
Sul. Abrem-se portanto novas oportunidades para que esta parceria se renove
3-Frame Setup / Frame 1 3-Frame Setup / Frame 2 3-Frame Setup / Frame 3
Page 24
Digitalização aplicada a Manufatura Virtual
24
Sul. Abrem-se portanto novas oportunidades para que esta parceria se renove
num futuro próximo.