Design é essencial para embarcar tecnologias de produção inteligente nas máquinas-ferramenta

O design de máquinas-ferramenta não costuma ser objeto de discussão nas feiras especializadas no Brasil. Na Metav 2018, realizada de 20 a 24 de fevereiro, em Düsseldorf, na Alemanha, a questão do design foi colocada em pauta. A velha máxima de que a forma segue a função continua válida, mas a discussão sobre o design ganha enorme relevância nesse momento em que a produção digitalizada ganha mais força e várias funções, antes realizadas no nível do hardware, passam a ser solucionadas no campo do software.

“O design é percebido mais do que nunca como altamente significativo na manufatura de máquinas-ferramenta, e é a opção preferida para a diferenciação”, afirma Philipp Kriener, gerente de Design Corporativo na Gildemeister Beteiligungen GmbH, de Bielefeld: “Por exemplo, na EMO Hannover 2017 lançamos nossas soluções de automação no nosso novo design ‘Vertico’. Os elementos arranjados verticalmente – com seus característicos padrões triangulares – são inerentemente atrativos e, no entanto, constituem um todo harmonizado com as nossas máquinas. Em nosso trabalho de design não fazemos concessões em favor da forma – um bom design é primeiramente voltado ao valor agregado funcional e reflete a alta qualidade dos nossos produtos para que o mundo externo ver.”

De acordo com Kriener, a influência do design é particularmente significativa na interface homem-máquina na DMG Mori. Ele explica que o design tem uma contribuição vital para o usuário, o habilitando a desenvolver suas sequências de trabalho de forma eficiente em um ambiente ergonomicamente projetado.

Por exemplo, à configuração de portas e janelas é dada a devida atenção durante a fase de projeto, de forma a simplificar as rotinas de manutenção e a ajudar a estender a vida útil dos produtos.

O design também contribui para a otimização do produto numa produção em rede. “Fluxos de trabalho coerentemente harmonizados – mesmo em diferentes terminais e máquinas – nos proporciona opções de integração de processos, os tornando mais simples. Com a ajuda de softwares de design, aquelas sequências de trabalho invisíveis passam a ser visualizados pelo usuário em toda a cadeia de processo. Com a apropriação do design de produtos e a interface com o operador, nós oferecemos ao usuário uma experiência holística, incluindo o tato, o visual percepções de ação relacionadas”, observa Kriener.

Kriener diz ainda que em termos de interface homem-máquina, soluções de software de rede criam novas opções para envolver o usuário no processo para um resultado ótimo.

Para harmonizar os diferentes requisitos de design, produção e usuário, a abordagem “design thinking” é adotada na DMG Mori. O foco, além da montagem e do design amigável à produção, está principalmente nas necessidades e nos requisitos ergonômicos do usuário na sua sequência de trabalho.

“Para criar nossas máquinas, nós abraçamos o princípio do design sustentável –  em outras palavras, mesmo depois de passarem anos ele continua  a comunicar modernidade e inovação nas instalações do usuário. Por exemplo, estamos atualmente desenvolvendo nosso ‘stealth design’ (algo como design furtivo), em que todas as superfícies, juntas e arestas interagem para constituir um design distinto único”, afirma Philipp Kriener.

O design é de grande importância para a comunicação homem-máquina também. A DMG Mori, com sua consistente “experiência do usuário”, está criando uma interface de usuário que guia o operador através dos processos e, assim, oferece uma grande contribuição em direção à otimização do produto e processo. O objetivo foi, por meio de um bom design, guiar o usuário no ambiente de controle, garantindo que possa realizar todas as etapas de trabalho intuitivamente.

De acordo com Kriener, com a progressiva fusão entre hardware e software, sua empresa deverá no futuro focar cada vez mais no console de controle. Muito em breve, a companhia deverá estar apta a integrar novas soluções de automação no console do operador, sem paineis de controle adicionais,

A ergonomia é um fator chave de todos os designs de máquinas. O dr. Jürgen Walz, diretor de Desenvolvimento da Gebr. Heller Maschinenfabrik GmbH, de Nürtingen, explica o porquê. “Os controles do operador, a altura do controle, iluminação, ruído, poeiras e líquidos são parâmetros típicos que nos dias de hoje o design de máquinas se incumbe de forma satisfatória. Enquanto no passado a ergonomia cobria somente o controle operacional da máquina, atualmente softwares de ergonomia ganham progressivamente importância perceptível.”

Para esta finalidade, quando se cria uma nova série de máquinas, uma filosofia de controle operacional contendo o novo foi desenvolvida. O controle do operador é manipulado inteiramente por tela muti-touch. Isso significa que várias funções que no passado eram implementadas usando hardwares podem ser desenvolvidas usando softwares. Para melhorar a ergonomia do controle do operador, o console foi equipado com um braço duplamente articulado, que pode ser visto a partir do lado do carregamento e do lado do controle do operador .

A manutenção ergonômica é igualmente de consideração primordial para os proprietários das máquinas. O display de manutenção centralizado no console de controle visualiza o status da máquina. Para o trabalho de manutenção, isso significa que qualquer aspecto conta e é prontamente disponibilizado. Isso minimiza diagnósticos e trabalho envolvido e minimiza as paralisações, explica Walz.

“O design segue a função; para nós”, enfatiza Martin Rathgeb, diretor Técnico da SHW Werkzeugmaschinen GmbH, de Aalen. “Esse princípio continua sendo aplicado”. Ele acredita que o bom design é uma simbiose envolvendo múltiplas funções otimizadas: técnica, ergonômica, funções de segurança, manuseio, emocional, de comunicação ou funções relacionadas. O operador com suas necessidades vem ganhando progressivamente importância durante o estágio de desenvolvimento da máquina. Ou seja, design é desenvolvido não apenas pelo design, mas sempre com benefícios tangíveis para o usuário.

“Nós queremos construir máquinas ergonomicamente otimizadas, com bom aspecto visual, e que façam o operador sentir que é devidamente valorizado, pois funcionários satisfeitos utilizam totalmente as capacidades de performance da máquina”, diz Martin Rathgeb.

Para Rathgeb o design frisa liderança tecnológica e inovação, reflete a tecnologia inovadora embutida na máquina, cria uma identidade distinta da dos competidores, melhora a atratividade visual e o interesse no produto, gera a consciência da marca, desperta resposta emotiva e cria confiança.

A influência do design na função é bem exemplificada no console de controle de um centro de  usinagem da SHW. A inovadora concepção do local de trabalho e o respeito pelo funcionário, o ser humano envolvido no processo de trabalho, foram as considerações primordiais no estágio de desenvolvimento, de acordo com Rathgeb.

A resposta de Rathgeb para a questão de como o design contribui para a otimização do produto numa operação de produção em rede é a seguinte: “A visão de uma operação de produção totalmente automatizada demanda conceitos funcionais holísticos que não só podem ser projetados e produzidos de forma que os dados sejam transferidos para os centros de usinagem, mas harmonizados com a interface do operador, designações e o aspecto da máquina, com alto reconhecimento de valor para o usuário, de forma que todas as máquinas interconectadas podem ser confiáveis, e operadas de forma intuitiva e eficiente”.

Essa exigência futura pode ser solucionada somente por meio de um “conceito de design harmonizado” que é definida pela função desejada e assim também contém a ideia básica subjacente ao processo de desenvolvimento inteiro para a máquina-ferramenta.  Nesse contexto é de suma importância tratar a ergonomia devidamente, “pois quando no processo de produção futura, rodando em  modo totalmente automático, a qualidade da ergonomia envolvida será um aspecto crucial, diferenciando as capacidades de performance das máquinas envolvidas”.

A comunicação homem-máquina está progressivamente sendo transformada na categoria de soluções digitais, como as simulações 3D de tempo real, tornando visíveis processos que na prática não são visíveis devido ao fluxo de refrigerantes. Os monitores exigidos podem ser integrados à máquina somente por meio de um bom design.

Sistemas operacionais, também, terão de ser projetados para maior facilidade, com interfaces de usuário intuitivas, modeladas sobre soluções do campo dos bens de consumo, para atender às expectativas da “geração smartphone”.

“Atingir o objetivo com um ou com poucos clicks, e o uso de representações das peças a serem usinadas e preparadas em 3D rotacionáveis nos espaço virtual já são fatores primordiais nas especificações de desenvolvimento para próxima geração de máquinas, projetadas para garantir a comunicação homem-máquina de forma tranquila e confiável e produção com custo efetivo”, afirma Martin Rathgeb. (Franco Tanio)