Informação profissional para a indústria de plásticos portuguesa

No desenvolvimento de moldes para injeção de plásticos, é imprescindível contar com um sistema dedicado

Gestão Inteligente do Ciclo de Vida da Simulação, o novo módulo do Moldex3D

Venny Yang, vice-presidente executivo da Coretech System (Moldex3D)02/05/2022
Quando se fala de ferramentas que podem melhorar a eficácia do trabalho de equipa, normalmente pensamos nos sistemas de gestão do ciclo de vida do produto, conhecidos por PLM, na sigla em inglês. No entanto, para os designers de peças plásticas e projetistas de moldes, os sistemas PLM polivalentes podem não satisfazer adequadamente as necessidades. A razão é que eles não podem entrosar-se em pleno com o processo de desenvolvimento, que exige tempo, mas é complicado, e são normalmente demasiado dispendiosos para as pequenas e médias empresas os poderem adotar.

A conceção e o fabrico de moldes para plástico têm, como todos sabemos, um processo produtivo singular. Alterações frequentes e prazos de entrega curtos tornam a situação ainda mais desafiante. Além disso, as lacunas de conhecimentos e competências especializados tendem a ocorrer. Nestas circunstâncias, a preservação e o acervo das experiências de desenvolvimento são extremamente críticas para as empresas de hoje em dia.

O PLM concentra-se na gestão do ciclo de vida global do produto. Não fornece características gerais para reunir dados de conceção e de engenharia. A indústria precisa de uma plataforma que ajude a obter conhecimentos de conceção e produção, e que os organize em formatos legíveis, pesquisáveis e observáveis para utilização futura. Porém, na maioria dos sistemas PLM faltam ferramentas úteis para rastrear o processo de otimização do projeto, partilha instantânea e visualização dos resultados da simulação, comparando os dados de teste do molde e de inspeção de qualidade.

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Figura 1. O sistema de Gestão Inteligente do Ciclo de Vida da Simulação, conhecido por iSLM (intelligent Simulation Lifecycle Management), na sigla em inglês, conclui a gestão do ciclo de vida de desenvolvimento do produto através da sua vasta aptidão de rastreio do processo de otimização do design e da obtenção de conhecimentos de moldagem.

Cada nova peça de plástico e respetivo projeto do molde envolve muitas fases e reúne diferentes especialidades, tais como a conceção do produto, projeto e fabrico do molde, teste do molde e produção. Ao receber um novo projeto de um pedido interno ou de um cliente externo via PLM, o responsável pela área do design normalmente realiza uma reunião preliminar de Design para Fabrico (DFM na sigla em inglês) para estabelecer os requisitos da peça com vista à preparação de um orçamento.

Para o efeito, têm de ser efetuadas numerosas iterações de conceção e simulação a fim de, além de outros, decidir o número de pontos de injeção, suas localizações e dimensões, balancear o enchimento, otimizar o sistema de alimentação e circuitos de água, estimar o tempo de ciclo e lidar com potenciais problemas de contração e deformação. Antes do primeiro ensaio do molde seria muito útil receber relatório de simulações com recomendações para otimizar as condições do processo. A construção do molde, a optimização da peça, e os testes do molde são ainda realizados para produzir peças aceitáveis a um custo competitivo.

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Figura 2. Um fluxo de trabalho típico do desenvolvimento de moldes envolve uma série de etapas de conceção e otimização, utilizando simulação e várias ferramentas. Contudo, a informação muito limitada é reunida em PLM para futuro aproveitamento.

O processo acima mencionado é crítico para a competitividade a longo prazo de cada empresa. No entanto, diferentes engenheiros supervisionam várias fases de todo o processo e os seus dados são normalmente armazenados em software, hardware ou sistemas de ficheiros muito diferentes. Para assegurar um fluxo de trabalho e rastreio racionalizados, é necessário integrar e sistematizar estes dados dispersos numa única plataforma.

Diferentemente dos sistemas PLM gerais, o iSLM é uma plataforma baseada na web que pode registar vários dados de conceção de moldes, tais como dados de materiais, especificações de máquinas, projetos de análise no Moldex3D CAE, projetos dos moldes, condições de ensaios do molde, resultados de moldagem, etc. Os utilizadores podem aceder a esta plataforma de gestão de dados através de um navegador (browser) em qualquer dispositivo, em qualquer lugar.

Basta um clique para carregar projetos Moldex3D para o iSLM. O sistema pode extrair automaticamente a informação representativa dos dados do projeto, incluindo informação de execução, modelos, materiais e condições de processamento, etc. O iSLM suporta a observação instantânea em 3D dos resultados das análises. Não é necessário descarregar todo o projeto para os computadores locais dos utilizadores para visualização. Os membros da equipa ou os clientes podem ver os dados de análise através de navegadores e colaborar em tempo real.

Ao gravar definições do processo, faria mais sentido ligar as máquinas de injeção com iSLM através de um Sistema de Execução de Fabrico (MES, na sigla em inglês). No entanto, devido ao baixo nível de digitalização da maioria das fábricas, não é invulgar que em muitas ainda se esteja a registar as condições do processo em suporte de papel. As empresas não devem esperar até que todas as suas máquinas estejam ligadas à rede antes de começarem a construir a sua base de dados de conhecimentos de moldagem, arriscando-se a perder o conhecimento adquirido.

O iSLM fornece ferramentas que podem ajudar a recolher os parâmetros de moldagem dos testes de moldes no local. Pode cobrir parâmetros completos do processo, incluindo o controlo da temperatura das zonas dos fusos, ajustes de abertura e fecho do molde, plastificação no fuso, ajustes da almofada e de curso. Para alguns tipos de máquinas de injeção, o iSLM suporta até a conversão das condições de processo a partir de instantâneos de ecrã tirados com um tablet ou telefone inteligente (smartphone). O reconhecimento ótico de caracteres (OCR, da sigla em inglês) é incorporado no iSLM para converter eficazmente os parâmetros da máquina, poupando muito esforço e evitando erros humanos. Posteriormente, é gerado automaticamente um relatório de teste do molde, evitando os erros causados pela cópia manual do formulário de teste.

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Figura 3. O iSLM contém uma função poderosa para converter configurações de máquinas em dados digitais usando tecnologia de Reconhecimento Ótico de Caracteres (OCR). Permite a ligação digital imediata para fábricas sem MES.

Além disso, os dados da inspeção da qualidade após os ensaios dos moldes podem ser devidamente preservados no iSLM. Uma vez que a maioria dos produtos requer normalmente itens de inspeção específicos, o iSLM suporta colunas de itens de inspeção personalizados para satisfazer diferentes necessidades.

Para preservar tanto o ensaio virtual do molde CAE como os dados de ensaio físico do molde no local, o iSLM disponibiliza ainda recursos de comparação virtual-física únicos. Os utilizadores podem facilmente comparar informações, tais como injeções curtas e curvas de moldagem na interface web. Os resultados da comparação também podem ser registados no sistema para futura inspeção ou exportar um relatório para o cliente.

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Figura 4. O iSLM dispõe de funções exclusivas para comparar resultados de simulação com amostras reais. Os modelos podem ser comparados nos mesmos ângulos de visão 3D e a informação de moldagem pode ser comparada no mesmo gráfico.

Como as indústrias atuais estão a gerar um volume muito maior de dados sobre o mundo físico, o gémeo digital é necessário e cria sistemas digitais correspondentes para armazenar e utilizar eficazmente estes dados. À medida que os modos de produção se complexificam, a forma de gerir e manter dados tão grandes também precisa de continuar a evoluir. Na corrida do fabrico inteligente a escolha da ferramenta certa é vital para as empresas aumentarem a eficácia e a eficiência da produção e acelerarem a transformação digital. O iSLM foi concebido para ajudar a acumular saber-fazer de projeto e adquirir experiências de moldagem e transformar estes bens digitais numa valiosa base de conhecimentos, aportando valores adicionais e contribuindo ativamente para a sustentabilidade empresarial.

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Figura 5. O Moldex3D iSLM transforma os ativos digitais das empresas em valiosa base de conhecimentos.

O Moldex 3D é distribuído em Portugal pela Simulflow.

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