Smart manufacturing directed to surface integrity

• Grant number: 22/11003-0
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Innovative Research in Small Business - PIPE
• Start date: September 01, 2022
• End date: May 31, 2023
• Field of knowledge: Engineering - Mechanical Engineering - Mechanics of Solids
• Principal Investigator: Andre Luiz Rocha D. Oliveira
• Grantee: Andre Luiz Rocha D. Oliveira
• Company: Engendauer Serviços de Engenharia Ltda
• CNAE: Serviços de engenharia
• Associated research grant: 20/13798-4 - Smart manufacturing oriented to surface integrity, AP.PIPE

Abstract

Com liderança alemã, o mundo avança mais um passo em seu desenvolvimento industrial: a Indústria 4.0. O cerne nesta nova revolução é a tomada de decisão inteligente, para que haja a redução/eliminação da ação humana no controle de processos. A demanda por aumento de performance no produto final, além da necessidade da indústria de manufatura em eliminar o retrabalho/descarte convergiram em soluções de Engenharia que integram a cadeia de manufatura com integridade de superfície em um contexto da Indústria 4.0. Com isso, o surgimento da Eigendauer vem suprir essa demanda: integrar processo de manufatura de forma inteligente por meio da integridade de superfície para tomadas de decisão de maneira autônoma. Sua proposta é consolidar dados de controle dos processos de manufatura em modelos numéricos de integridade de superfície considerando a aplicação fina do componente. Configura-se como objetivo geral da presente proposta o desenvolvimento do método de manufatura integrada de maneira computacional, integrando modelos numéricos dos processos de manufatura com dados de controle dos processos para obtenção de um estado ideal de tensões residuais. Com essa integração, pretende-se controlar de forma inteligente a integridade de superfície ao longo da cadeia de manufatura. Os processos de jateamento de granalhas e retificação serão abordados. Primeiramente será realizada a simulação integrada, onde os modelos numéricos dos processos de jateamento de granalha e retificação serão desenvolvidos e integrados para aplicação ambiente industrial. Como resultado será concebido um gêmeo digital do estado final de tensão residual após a finalização da cadeia de processo. Na etapa final, atingindo a maturidade da manufatura integrada, o procedimento para a integração entre a simulação integrada, dados de controle e parâmetros operacionais será elaborado para os processos de acabamento. Essa integração será elaborada de uma forma computacional. A lacuna suprida por essa solução completa foi detectada pelos membros fundadores da startup Eigendauer, baseada na experiência e rede de contatos desenvolvida ao longo de anos de trabalho em seus respectivos institutos. A maior parte dos membros fundadores da Eigendauer têm/tiveram vínculo com as renomadas instituições nacionais e internacionais Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) em São José dos Campos, e o Werkzeugmaschinenlabor (WZL), da Universidade RWTH de Aachen, Alemanha. Essas instituições são conhecidas por seu viés inovador e incentivo à pesquisa em conjunto com a indústria, em especial nos tópicos de manufatura e conceitos para Indústria 4.0. Sobretudo, ambos ITA e WZL são grandes fomentadores da criação de startups não somente no sentido técnico-científico, mas especialmente na veiculação de informação em suas redes de contatos. Mesmo os temas "integridade de superfície" e "tensões residuais" sendo abordados em pesquisas no mundo acadêmico, não existe uma convergência desses conceitos integrados à indústria como forma de tomada de decisão e ajuste em tempo real. Considerando novos requisitos de demanda da indústria mundial e a Indústria 4.0, chegou o momento de tornar o uso dessas variáveis, cruciais para durabilidade, como peça-chave na definição ativa da manufatura de componentes. (AU)