Feitos para Levantamento Pesado: Como a Hyster Usa Equipamentos HBM para Ensaios em Empilhadeiras
Monitorando Testes Práticos
A fábrica do Grupo Hyster-Yale (HYG) na área industrial perto dos portos em Nijmegen, na Holanda, fabrica empilhadeiras pesadas Hyster em duas linhas de produção. Estas empilhadeiras são projetadas para elevar e transportar cargas pesadas de 8 até 52 toneladas. A dinâmica em setores como o industrial, transportes e logística tornam necessário o contínuo desenvolvimento de novos modelos, com aumento na carga útil, altura e velocidade de elevação, consumo de energia, facilidade de manutenção e segurança, sendo os principais fatores. O desenvolvimento do produto e sua validação ocorrem totalmente na própria Hyster. A HBM fornece sensores de medição e equipamento de teste e medição para a HYG monitorar testes práticos e de resistência.
O desenvolvimento do produto na Hyster, em Nijmegen, acontece de acordo com o planejado e é cuidadosamente registrado. O processo é continuamente adaptado às novas preferências do cliente, aos novos métodos de trabalho, à nova tecnologia e às novas regulamentações. Cada novo modelo é desenvolvido em um ambiente CAD/CAM e testado usando simulações. A maneira em que um novo modelo pode diferir dos outros pode variar. Pode ser parcialmente baseado em um modelo existente, com melhorias em um número de partes críticas ou um modelo totalmente novo pode ser desenvolvido. O pressuposto básico em cada caso é que um novo modelo tem que entrar em produção em série, mas o número produzido pode variar. Mais de 2.000 empilhadeiras pesadas são produzidas em Nijmegen todos os anos, tornando a Hyster a líder de mercado no segmento de empilhadeiras pesadas. A empresa também produz soluções específicas para os clientes, como acessórios para elevação de cargas específicas.
Protótipo
Um primeiro protótipo é construído, quando o projeto virtual de um novo modelo estiver completo e 95% pronto para produção. O protótipo é submetido a extensivos testes práticos no local de testes da empresa. A empilhadeira passa por ciclos de ensaios bem definidos para validar o projeto, testar a construção e partes e medir seu desempenho. Solicitações e feedback do cliente são incluídas nesta fase. Mais protótipos são construídos após a fase de testes e de desenvolvimentos adicionais e alguns clientes selecionados realizam testes práticos por alguns meses. Um modelo é preparado para produção em série na fábrica em Nijmegen apenas depois que estes testes foram concluídos com sucesso. Duas linhas de produção são preparadas para montar a empilhadeira. Uma linha é para o segmento de alto volume de produção em uma faixa de 8 até 16 toneladas e a outra é para baixo volume de produção, onde modelos para até 52 toneladas são montados. Os primeiros modelos a saírem da linha de produção passam por extensos testes de qualidade.
“Pretendemos atingir zero defeitos durante a produção. Este é o motivo por que todo o processo de desenvolvimento do produto, engenharia e teste são definidos de forma precisa. Se as falhas acontecem no processo de desenvolvimento, os custos podem aumentar rapidamente. Não tem problemas na fase de engenharia, mas os custos de corrigir os erros no projeto que descobrimos no protótipo antes dos testes práticos podem aumentar a um nível considerável.”
Mark Janssen, líder do teste de confiabilidade da Hyster
Extenso ciclo de testes
“Nós estabelecemos requisitos muito levados para as empilhadeiras, porque são usadas em ambientes industriais para trabalhos exigentes”, explica o engenheiro de teste Rob van den Brink. “Nosso último protótipo pode elevar dois containers empilhados. Aspectos como características de manuseio, círculos de giro, estabilidade e capacidade de elevação são estudadas em simulações durante a fase de projeto. Os testes práticos são de importância crucial para examinar o comportamento das empilhadeiras no ambiente físico de trabalho. Olhamos para aspectos como vida útil, confiabilidade, por exemplo, o número de horas que um caminhão pode ser usado livre de problemas, com robustez e facilidade de manutenção. O número de testes que um caminhão e seus componentes estão sujeitos é enorme. Testamos eixos, sistemas de escape e desgaste dos pneus. Realizamos testes de frenagem durante os testes de carga e de mangueiras para o sistema hidráulico. Empilhadeiras de carga são posicionadas sobre plataformas basculantes para se determinar a estabilidade longitudinal e lateral da carga e o contrapeso em superfícies inclinadas. O mastro, incluindo o sistema hidráulico, é submetido a testes de resistência em uma plataforma de testes especial no local e, além disso, as empilhadeiras são sujeitas às cargas que excedem suas capacidades nominais. Medidas adicionais de segurança são tomadas neste caso, claro. Também olhamos o efeito dos fatores ambientais, como produção de poeira e temperatura, que podem afetar o desempenho do motor e a viscosidade do óleo no sistema hidráulico.”
Equipamento de teste e medição
A HBM tem sido um dos fornecedores de equipamento para teste e medição para o Grupo Hyster-Yale desde os anos 90. Entre os itens fornecidos, estão os strain gages para medir as cargas em chassis e mastros. A Hyster também usa vários sistemas de aquisição de dados Somat e QuantumX da HBM, que são usados para aquisição e processamento de uma grande quantidade de dados. O software nCode da HBM é usado para processar e analisar os dados medidos.
Van den Brink: “Os amplificadores de medição da HBM são compatíveis com, praticamente, todos os sensores e equipamentos de medição de outros fornecedores. Conectamos não apenas os strain gages, mas também os sensores a laser, células de carga para medição de forças de tração, sensores de ângulo e de deslocamento para medir a altura e posição do mastro. Também monitoramos o consumo de combustível, a pressão do óleo no sistema hidráulico, os sistemas de funcionamento e de direção, e coletamos dados GPS. Com o Somat eDAQlite, podemos coletar, processar e gerar relatórios de 95% de todos os dados durante os testes práticos. O eDAQlite é certificado IP, o que significa que é extremamente robusto e, além do mais, é pequeno e prático, sendo altamente adequado para construir modelos de teste. Ele leva os dados de medição dos sensores e se comunica com o controlador CAN bus da empilhadeira para ler todos os seus dados. Armazenamos o dado em um data logger ou os enviamos via um modem sem fio para um notebook na área de testes ou diretamente para um PC em Nijmegen. O data link é muito confiável, então podemos até mesmo enviar o equipamento de medição para os clientes nos EUA para a realização de testes de resistência e práticos."
“Intencionamente usamos todas as instalações para teste e medição. Desta forma, P&D recebe enormes quantidades de dados para validar o projeto e monitorar o desempenho na prática, Se precisarmos de informações do ponto de vista da P&D, coletamos de todas as formas que podemos. Podemos até mesmo desmontar sistemas de empilhadeiras em uso, incluindo itens como motor e sistemas hidráulico e de freios para ver como tem durado e como o desgaste ocorre. Se desejarmos desenvolver um novo modelo para um cliente, podemos usar os dados do cliente para o desenvolvimento de novas aplicações e os dados nos ajudam a simular as condições ideais de testes.”
Mark Janssen