INOVAÇAO NAS EMPRESAS DE METALUPn7lA E META r"-W1FPANICA

Bimestral Maio¡ Junho 2019 7,50€

Componentes híbridos:resposta ao desafio da eficiência energética

no setor automóvel

TecnoMetal entrevista Wilfried Schafer,

Director Executivo da VOW

DIVULGAÇÃO E PROMOÇÃO

Abordagem à Formação em Controlo da Qualidade

Geométrica e Metrologia de Grandes Volumes

Autor: Luis Rocha, Fernando Ferreira [CATIM — Centro de Apoio Tecnológico à Indústria Metalomecânica,

Porto, Portugal], Michael Man<er [CM Train e V. Überlingen, Germany]

1. INTRODUÇÃO

A globalização levou as empresas

a deslocalizarem-se para países

com salários mais baixos, noutros

continentes, e muitas das ativida-des são de fabrico intensivo, por-

tanto, o foco atual na UE está na criação de produtos de alto valor acrescentado. A indústria aeronáu-tica é um dos exemplos importan-tes de produção de alto valor, e as necessidades de formação de alta qualidade são essenciais para este setor, e subsetores desta indústria. [1]. 0 Grupo Consultivo Industrial para as Fábricas do Futuro PPP (public-private partnership) e a EFFRA (European Factories of the Future Research Association) identi-ficaram as principais tecnologias e facilitadores necessários para esta transição [2]. Nesta lista, está incluído as tecnologias inovadoras de fabrico (por exemplo, a manu-

fatura aditiva de peças complexas), fabrico usando materiais novos e avançados (por exemplo, materiais compostos e leves) e o uso de tec-nologias de medição para apoiar a manufatura, incluindo as opera-ções de montagem.[3]. Um fator-chave para a competitividade, e garantia de qualidade, é o uso cor-reto de equipamentos inovadores para a medição 3D e digitalização

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de peças de grande volume, necessário para a engenharia avan-çada de produtos/processos e para o controle da qualidade. Vale a pena recordar que quase 1% do PIB da UE é gasto todos os anos neste setor (Metrologia), por uma diversidade de entida-des na sociedade, na indústria e nas organizações oficiais.[4].

2. AS NECESSIDADES DE FORMAÇÃO EM METROLOGIA DE COORDENADAS NA INDÚSTRIA AERONÁUTICA

Metrologia por Coordenadas é um tópico muito relevante para diversos setores da indústria em toda a UE, especialmente em vários subsetores industriais, sendo a indústria aeronáutica uma delas.

No mercado de formação da UE ainda existe um défice de forne-cedores de formação profissional independentes dos fabricantes, bem como formação relacionada com tecnologias de medição recentemente disponíveis e as normas relacionadas.

Atualmente existem algumas iniciativas de formação, em metrologia por coordenadas, que se desenvolveram e coexistiram ao longo de um período de anos. Duas dessas iniciativas são a AUKOM [5], que foi iniciada num projeto nacional alemão em 1998-2001, e baseia-se em grande parte em sistemas de fabricantes únicos e a associa-ção CMTrain (Coordinate Metrology Training) [6], neste caso resul-tado de um Projeto Europeu financiado: o EUKOM (formação euro-peia em metrologia por coordenada) [7] com o objetivo principal de harmonizar a formação das máquinas de medição por coordenadas (CMM) em toda a Europa. No entanto, nenhuma das iniciativas inclui atualmente as tecnologias de medição mais relevantes para a indústria aeronáutica, como de braços articulados e sistemas de medição por laser.

Novas oportunidades de aprendizagem, para a formação ao longo da vida em tecnologias de medição inovadoras (incluindo: braços articulados, sistemas de medição por laser e sistemas de projeção de

TECNOMETAL - 242- maio/junho 2019

Qualidade Geométrica. Para isso, é

necessário uma infraestrutura com

tecnologia de ponta, e tutores/for-

madores bem treinados, e com

experiência prática, mas é claro que

ambos os recursos são dispendiosos.

Uma abordagem por Blended lear-

ning pode suportar de uma forma

eficiente, uma formação técnica em

Metrologia por Coordenadas (um

subconjunto de tecnologias para

Controlo da Qualidade Geo-

métrico), conforme demonstrado

pelos resultados do projeto EUKOM

[7], e tem-se mostrado muito eficaz

para a aprendizagem nas mais

recentes inovações desta área.

4. ESTRUTURAÇÃO DO MATERIAL DE APRENDIZAGEM

De forma a ter em conta o pré-

conhecimento de cada aluno, a

estrutura dos módulos de aprendiza-

gem segue uma abordagem de dois

níveis de formação. Com base

nessa abordagem, os módulos

especializados são desenvolvidos

para atender às necessidades espe-

cíficas dos potenciais utilizadores.

Nesses dois níveis, o conteúdo de

aprendizagem é distribuído por dez

secções (ver Tabela 1). Essas secções

TABELA — Estrutura de conteúdos

definida em dez secções

SECÇÃO TÍTULO DA SECÇÃO

Identificação dos requisitos de medição 1

2 Plano de Inspeção

3 Seleção de Equipamento

4 Preparação da pew

5 Preparação do sistema de medição

6 Execução do processo de medição

7 Definição do estratégia de avaliação

8 Incerteza na medição

9 Documentação

10 Infraestrutura e ambiente

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DIVULGAÇÃO E PROMOÇÃO

perfis), bem como conteúdos atualizados e enriquecidos com ativi-

dades práticas de formação lá existentes, são necessárias em vários

idiomas.

A análise do feedback dos alunos aos cursos ministrados pela

CMTrain, nos últimos dez anos, cobrindo cerca de 900 participan-

tes da indústria e das universidades, mostra várias tendências, soli-

citando especificamente mudanças no material de aprendizagem,

incluindo:

Maior interatividade permitida pelo material de aprendizagem

usando multimedia como vídeos, animações, testes de com-

preensão, etc.

Rápida atualização do material de formação com as novida-

des em tecnologia.

Acesso ao produto de aprendizagem através de diferentes pla-

taformas (dispositivos móveis).

Ter a possibilidade de se escolher um caminho de aprendiza-

gem mais adaptado e eficiente (levando em conta um pre-

conhecimento).

Figura 1 — Linha de montagem: Indústria Aéronautica (Fonte: Metal Working World Magazine)

3. PÚBLICO ALVO

O principal grupo-alvo para este novo projeto financiado pela UE,

conforme descrito neste documento, são colaboradores da indús-

tria, com especial foco na Indústria Aeronáutica, em particular

aqueles que trabalham em pequenas e médias empresas, e aqueles

que são iniciantes em tecnologias de medição 3D (incluindo braços

articulados, CMMs e Laser Trackers) na cadeia de fornecedores da

indústria aeronáutica. Outros grupos-alvo que serão beneficiados

pelo projeto, são alunos e professores de instituições de ensino téc-

nico/superior em mecânica/mecatrónica, com acesso limitado a

equipamentos de medição avançados, como acontece na maioria

dos casos práticos, devido à falta de fundos e/ou indisponibilidade

de pessoal docente.

A componente prática com o uso de equipamentos de medição, é

vital para o sucesso da formação técnica em Controlo da

TECNOMETAL - 242 - maio/junho 2019

Chapter 1

Chapter 2

- Section 1

Section 2 - Level 1

beaming Alms (LA)

LoamIng Units Chaptors (LU)

SectIons Lev&

LA_10056 W_10056 LA 0113 W_10113 LA_11945 W_11945 L4_10504 LU_10504

LA_10206 W_10206 .„ •

LA _N LU _N Chapter M

)- Section 10

} Level 2

Figura 2 — Esquema da estrutura dos conteúdos de aprendizagem, relação entre unidades, capí-tulos, secções e níveis [8]

1:31VULGAÇÃ0 E PROMOÇÃO

são estruturadas de forma a que o fluxo de trabalho normal e habitual dos metrologistas sela levado em consideração [8], e isso é consis-tente com a estrutura integrada de referência, que foi proposta para a qualificação de pessoal em diferen-tes tipos de Sistemas de Medição por Coordenadas [9]. Cada uma dessas dez secções foi também divi-dida em vários capítulos, com um número de unidades de aprendiza-gem através dos quais se disponibi-liza os conteúdos para o aluno em frações lógicas.

5. CONCEÇÃO DO MATERIAL DE APRENDIZAGEM

Uma vez que o desenvolvirnnto dos conteúdos de aprendizagem foi elaborado por vários parceiros internacionais, novas formas de colaboração, partilha de documen-tos e ideias, foram usados num processo online, em tempo real, permitindo uma distribuição estru-turada e eficiente dos módulos de aprendizagem em capítulos, sec-ções e níveis. A solução foi gerada pela divisão da grande quantidade de material de aprendizagem pro-jetado, em pequenas partes, defi-nindo diversas unidades de apren-dizagem, começando no idioma inglês e, após o processo de revi-são, foram iniciadas as versões noutros idiomas (Fig. 2).

Módulos de aprendizagem foram desenvolvidos utilizando uma ferra-

menta de software OpenSource (eXeLearning) [10], definindo pri-meiro um modelo técnico que foi utilizado pelos diferentes parceiros, seguindo as mesmas regras de design. Para cada módulo de apren-dizagem, o modelo didático para produção adicional foi definido para ter um caminho lógico para o formando e para o tutor consignado (Fig.3).

20

Estrutura dos conteúdos de aprendizagem

Resumo do objetivo

Objetivos de aprendizagem

Informar o formando sobre quais os objetivos do presente módulo de aprendizagem.

Introdução Dar uma visão geral sobre a relação com outras unidades de aprendiza-gem. Também ajuda na motivação ao formando.

Exploração do conteúdo

O conteúdo de aprendizagem (conhecimento) é explorado.

Exemplos Exemplos práticos, são mostrados para demonstrar a aplicação do con-teúdo de aprendizagem.

Exercícios Alguns exemplos ilustram o conteúdo de aprendizagem fornecido e per-mitem que o aluno consolide a teoria.

Perguntas de compreensão

Algumas perguntas são feitas ao formando para validar o processo de aprendizagem, com feedback imediato.

Workshop Algumas ideias e abordagens são fornecidas para futuros workshops (apenas visíveis para o tutor).

Exame Perguntas para exame são definidas para integrar no Sistema de Gestão de Aprendizagem para usar em exames futuros (apenas visível para tuto-res e gestores de plataformas).

Figura 3 — Esquema da estrutura típica de cada modulo de aprendizagem [8)

pile . F pools . Wes Help

Add Page Delete Rename

Outline

d Content

d Architecture of Articulated CMS

teaming aim

Introducdon

Explanation

Articulated Arms components

- Questions

Question I

Question 2

Question 3

Actions during seaming phase

v.1 Workshop

li 4,

Devices .

it/ Experimental

Interactive Activities

nt Non-Interactive Ai:doilies

Figura 4 — Ecrã do editor da ferramenta eXeLeaming, usado na produção de conteúdos

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Advanced user

Authoring Properties

Introduction

The Articulated Arrn usa particular type of a Coordinate Measure Machine (CMM) using have sino, seven axes that are equipped with rotary encoders rather than on linear scales to calculate the coordinate of the probe like in the conventional CMM's. The use of articulated arms cannot be automated. To handle the device, it needs an operator. This equipment is portable and can operate around or into parts. They are intended to measure In particular situations that cannot be undertaken bye traditional CMM which is used, to accomplish three dimensional inspections and more considerably applications. The movement of these portable CMM devices provides some easiness of use, with a large range in measuring capacity (it rotates in all equipment articulations). The triangulation of the 30 space position, of each articulation, to the used probe tip is made by encoders placed in the system's base.

DIVULGAÇÃO E PROMOÇÃOI!

6. CONCLUSÃO

A abordagem escolhida para o desenvolvimento do material de

aprendizagem, bem como a estruturação futura de ações de for-

mação, foi orientada pelas formulações dos objetivos de apren-

dizagem, permitindo ao consórcio ter um procedimento efetivo

que suporta o fluxo de informação dos conteúdos de aprendiza-

gem. Com base no entendimento comum dos objetivos de

aprendizagem, foi possível definir o desenvolvimento de mate-

riais de aprendizagem através de um procedimento paralelo que

permite maior velocidade, e qualidade, de desenvolvimento do

que nos procedimentos convencionais utilizados. A colaboração

internacional com um grupo de especialistas constituído por pro-

fessores universitários, designers, e metrologistas, permitiu estru-

turar e desenvolver um sistema de aprendizagem robusto, neste

caso para Metrologia por Coordenadas. Mostrou que a digitali-

zação de processos (partilha de documentos, ferramentas de

desenvolvimento, plataformas, etc) permitem a cooperação em

tempo real no desenvolvimento de conhecimento e partilha de

ideias. Neste caso, permitirá a breve prazo disponibilizar uma

solução de formação de Metrologia por Coordenadas para

Grandes Volumes [11].

7. AGRADECIMENTOS

Este projeto foi levado a cabo pelo CATIM em Portugal, pela CMTrain (Associação para a Formação de Metrologia por Coordenadas) na Alemanha, pelo NIB (Interstate University of Applied Sciences of Technology) na Suíça, pela Universi-dade de Padua em Italia, e pela Universidade de Huddersfield no Reino Unido. A parceria do projeto agradece o apoio da União Europeia através do Programa Erasmus+, através do pro-jeto WINGS+: Geometrical Quality Control and Large Scale Metrology in the Aeronautic Industry, agreement n° 2016-1-PT01-KA202-022964 [12]. 0 artigo apresentado reflete a perspetiva, informação e experiência dos autores.

Erasmus+ Funded by the Erasmus. Programme of the European Union

REFERÊNCIAS

1. van der Heiden P, Pohl C, Mansor S B, and van Genderen J 2015. The role of education and training in absorptive capa-

city of international technology transfer in the aerospace sector. Progress in Aerospace Sciences, 76, 42-54.

2. Factories of the Future 2020 Roadmap - Consultation document, Brussels, 2012 ISBN 978-92-79-31238-0

3. Bauer, J . , Bas, G., Durakbasa, N., Kopacek, P.: Development Trends in Automation and Metrology. In: IFAC-PapersOnLine,

vol. 48, no. 24, pp. 168-172 (2015)

4. Kunzmann H, et al., Productive Metrology--Adding Value to Manufacture. Keynote Paper. Annals of the CIRP 54/

2:155-168.1

5. AUKOM homepage, http:// www.aukom.info, last accessed 20.06.2019.

6. CMTrain homepage, http:// www.cmt-train.org last accessed 20.06.2019.

7. Keferstein C P, Marxer M, Weckenmann A, Beetz S: 2005 EUKOM. Em n europãisch abgestimmtes, auf eLearning basieren-

des, neues Ausbildungskonzept für die Koordinatenmesstechnik; Innovative Entwicklungen im Fokus des Anwenders. Tagung

Braunschweig 15. und 16.S. 109-1 1 8 . Düsseldorf: VDI Verlag, (VDI-Berichte 1914).

8. Marxer, M, Rocha, L, Anwer, N, Savio, E: New development and distribution concepts for Education in Coordinate Metro-

logy. Procedia CIRP 75. 320-324. 10.10164procir.2018.04.063 (2018).

9. Savio E, Menoncin M, Marxer M, Anwer N, Hausotte T, Bills P, Liam B, 2019, An integrated framework of reference for the

qualification of personnel in coordinate metrology, 18th Int. Conf. of EUSPEN. Bilbao, Spain, 3rd-7th June 2019.

10. eXelearning homepage, https://exelearning.org, last accessed 28.06.2019.

11. Melo, R.; Furtado, L. F.; Sutério, R.; Gonzaga, L., 2008. "Análise de Viabilidade para Medição e Montagem de Estruturas

de Grandes Volumes com o Sistema GPS-indoor", 5th National Congress of Mechanical Engineering, Salvador, Brasil.

12. Wings+ project homepage, https://www.wingsplus.eu, last accessed 28.06.2019

m cati cm F=

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