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Como medir a produtividade na soldadura de estruturas metálicas

As horas de trabalho são a forma mais habitual de medir a produtividade na produção de estruturas metálicas. É uma prática comum e raramente questionada. As horas registadas, porém, apenas mostram o tempo despendido num trabalho. Não indicam onde esse tempo foi gasto nem quanta soldadura foi concluída. Isto não permite comparar os processos com rigor nem prever os prazos de entrega de forma fiável.

Existe uma pergunta mais útil para quem gere uma operação: Durante um turno, quanto do tempo disponível é efetivamente dedicado à soldadura?

beammaster welding a beam

A produtividade da soldadura torna-se mais fácil de medir quando duas métricas são acompanhadas em conjunto: o tempo efetivo de soldadura e a velocidade de soldadura alcançada. O tempo efetivo de soldadura é a percentagem do tempo de produção disponível durante o qual o arco está ativo. A velocidade de soldadura alcançada mede o comprimento de soldadura aceite concluído durante esse tempo de soldadura ativo.

Em conjunto, estas métricas proporcionam uma visão mais clara da produtividade da soldadura, da capacidade e das perdas do processo que afetam o desempenho das entregas.

Para os responsáveis pelas operações, esta informação transforma um limite difícil de definir em algo mensurável.

Dois indicadores-chave para medir a produtividade no processo de soldadura

Dois indicadores-chave para medir a produtividade no processo de soldadura

A maior parte do tempo perdido acontece longe da tocha de soldadura. Posicionar a peça, virá-la, ajustar parâmetros, preparar a próxima junta, esperar pela ponte rolante. Um soldador pode ser muito rápido a soldar e ainda assim passar a maior parte do turno sem soldar.

Esta leitura muda a forma como pensamos sobre a produtividade. A forma mais eficaz para aumentar a produção passa por devolver tempo de soldadura ao processo, reduzindo tudo o que o consome fora disso.

O tempo efetivo de soldadura acaba por ser um indicator mais fiável quando falamos de produtividade de soldadura. Este indicator considera apenas o tempo total em que existe arco ativo, excluindo preparação, posicionamento, ajustes e interrupções.

Combinando com a produtividade de metros por hora (velocidade de soldadura alcançada), acabamos por ter uma leitura mais honesta da nossa produção.

O tempo efetivo de soldadura mostra quanto tempo do turno é dedicado à soldadura. A velocidade de soldadura alcançada mostra a quantidade de soldadura aceite que é concluída durante esse tempo de soldadura ati

Em conjunto, estes indicatores revelam qual é o desempenho real e onde ocorrem as perdas.

 

 

Como medir o tempo efetivo de soldadura na sua produção

Como medir o tempo efetivo de soldadura na sua produção

A medição pode ser simples ou avançada, dependendo do grau de maturidade da operação.

Comece por definir de forma consistente o tempo de produção disponível. Normalmente, este deve incluir o tempo de produção programado e excluir pausas planeadas, reuniões e paragens conhecidas não relacionadas com a produção. Utilize a mesma definição em cada turno para que os resultados se mantenham comparáveis.

O cálculo é simples:

  • Tempo efetivo de soldadura (%) = (Tempo total de arco ativo ÷ Tempo total de produção disponível) × 100.
  • Velocidade de soldadura alcançada = Comprimento total de soldadura aceite ÷ Tempo total de arco ativo

Por exemplo, se o seu tempo de arco ativo for de uma hora durante um turno de oito horas, o seu tempo efetivo de soldadura é de cerca de 12,5%. Esse número indica-lhe quanto tempo do turno foi dedicado à soldadura, mas não a quantidade de soldadura que foi finalizada nessa hora.

Se também souber que completou cerca de 15 metros nessa hora, pode verificar que a sua velocidade de soldadura foi de 15 metros por hora. Em conjunto, estes dois valores ajudam-no a identificar onde poderá estar o seu gargalo.

A velocidade de soldadura alcançada deve ser medida durante o tempo de arco ativo, em vez de ao longo de todo o turno. Este valor varia consoante a geometria da peça, a acessibilidade da junta, o tamanho da soldadura, o número de passagens e a quantidade de retrabalho.

Um processo pode apresentar uma velocidade de soldadura alcançada elevada, mas perder tempo significativo entre as soldaduras. Um processo diferente pode manter o arco ativo por mais tempo, mas exigir passagens adicionais, retrabalho ou velocidades de deslocamento mais lentas.

O objetivo é compreender o panorama global.

A observação direta envolve cronometrar os ciclos reais durante um turno representativo. É fácil de implementar, mas capta apenas uma parte do panorama geral da produção e está sujeita a erro humano. Para obter um resultado útil, registe trabalho suficiente para refletir a combinação habitual de vigas, ligações e interrupções.

A monitorização automatizada pode integrar-se com as fontes de alimentação de soldadura para registar o tempo de arco ativo, o tempo de inatividade e, quando configurada, as causas das interrupções. Os painéis de controlo proporcionam uma visibilidade contínua do desempenho. O valor reside na análise consistente dos dados e na separação das perdas de processo das pausas planeadas e de outros períodos de não produção.

Os dados mais úteis distinguem o tempo de inatividade planeado das perdas de processo. Sempre que possível, classifique as perdas por causa: posicionamento, carga e descarga, espera do guindaste, correção do encaixe, ajustes de parâmetros, retrabalho e manutenção. Isto torna mais claro onde se deve melhorar a seguir.

Soldadura Manual e Soldadura Robotizada

Soldadura Manual e Soldadura Robotizada

A comparação que se segue é um exemplo ilustrativo para trabalhos repetitivos na fabricação de estruturas metálicas. Não se trata de um ponto de referência universal. Os resultados variam de acordo com o mix de produção, os requisitos de soldadura, a preparação do material, o equipamento de manuseamento disponível e o intervalo de funcionamento do sistema.

Para uma soldadura em filete de 6 mm, um soldador experiente atinge cerca de 2,3 a 3 metros por hora de rendimento real de soldadura e tem 12% de tempo efetivo de soldadura. Um sistema robótico bem estruturado atinge cerca de 14 a 17 metros por hora e 65% de tempo efetivo de soldadura.

Ao longo de um turno de oito horas, 12% de tempo efetivo de soldadura proporcionam 0,96 horas de tempo de arco ativo. A um ritmo de 2,3 a 3 metros por hora, isso resulta em cerca de 2,2 a 2,9 metros de soldadura.

Com 65% de tempo efetivo de soldadura, o sistema robótico dispõe de 5,2 horas de tempo de arco ativo, aproximadamente cinco vezes mais tempo de arco ativo por turno. A um ritmo de 14 a 17 metros por hora, produz cerca de 73 a 88 metros de soldadura.

Na prática, isto equivale a aproximadamente 31 vezes mais soldadura por turno.

Os resultados reais devem ser validados em função do próprio mix de trabalho e dos requisitos de qualidade da oficina antes de serem utilizados para previsões.

robotic welding process at AGT Robotics BeamMaster for structural steel

Porque é que o tempo efetivo de soldadura muda a maneira como olhamos para a soldadura

Medir o tempo efetivo de soldadura transforma perceções em dados. Em vez de estimativas, a operação passa a ter indicadores objetivos sobre onde o tempo é realmente gasto.

O impacto direto faz-se sentir em quatro pontos:

  • Planeamento de produção mais preciso;
  • Melhor estimativa de prazos e custos;
  • Identificação dos verdadeiros gargalos;
  • Redução da variabilidade entre turnos e operadores.

Para quem gere a operação, o efeito mais valioso é a previsibilidade. Quando o tempo de arco é estável, o planeamento deixa de depender de quem está ao serviço nesse dia. As exceções passam a ser conhecidas e as datas de entrega tornam-se compromissos que a equipa consegue cumprir.

Para quem olha para o negócio, a leitura é igualmente clara. Cada ponto percentual de arco ativo recuperado traduz-se em mais metros soldados sem aumentar mão de obra. Isso significa custo de conversão mais baixo por metro e margem mais protegida em cada projeto.

Como o BeamMaster melhora a produtividade de soldadura

Como o BeamMaster melhora a produtividade de soldadura

O BeamMaster, desenvolvido pela AGT, atua exatamente sobre as maiores fontes de tempo perdido no processo. Desde o posicionamento automático das estruturas até à execução contínua dos cordões, reduz a intervenção manual e devolve tempo de arco ao ciclo.

Na prática, isto significa:

  • Maior tempo de arco ativo e ciclos mais consistentes;
  • Redução significativa dos tempos de inatividade;
  • Menos retrabalho, graças à repetibilidade do processo;
  • Mais metros soldados por turno com menor dependência de mão de obra;
  • Maior previsibilidade na produção e nos prazos de entrega.

A tecnologia não substitui a equipa. Liberta os soldadores das tarefas repetitivas de manuseamento para que apliquem a sua experiência onde ela faz diferença, nas juntas críticas e nas decisões que exigem julgamento.

Esta repetibilidade tem um efeito direto na qualidade. Parâmetros de soldadura controlados e constantes reduzem rejeições e facilitam a conformidade com normas como AWS, EN ou AISC.

AGT Robotics BeamMaster robot welding steel part

Um exemplo do impacto real

A ETS Bobet, é uma empresa familiar francesa, que constrói estruturas de aço há mais de vinte anos. À medida que a carteira de encomendas crescia, a empresa deparou-se com uma escassez de soldadores qualificados e com o desgaste físico decorrente da soldadura manual com o calor do verão. A empresa investiu num sistema BeamMaster para garantir a produção sem depender de pessoal temporário que não conseguia encontrar.

A medida mais evidente resultou de uma única coluna estrutural. Soldada à mão, essa coluna demorava cerca de duas horas a ser concluída por dois soldadores. Com o BeamMaster, a mesma coluna é concluída em cerca de 50 minutos, o que representa uma redução de 58% no tempo de soldadura.

A ETS Bobet informou que a produção aumentou cerca de 35%, com uma qualidade mais consistente e menos retrabalho. Os ciclos estáveis permitiram à empresa comprometer-se com contratos semanais que antes não conseguia aceitar. O robô lida com soldaduras longas e repetitivas, enquanto os soldadores se concentram em montagens complexas, onde a sua experiência é mais importante.

Com o sistema em funcionamento, a empresa está agora a planear um segundo turno.

Medir o tempo efetivo de soldadura é um fator competitivo

O tempo efetivo de soldadura é, antes de tudo, uma ferramenta de decisão. Ao tornar visível o tempo realmente produtivo, ajuda a identificar desperdícios, a justificar investimentos em automação e a construir processos mais previsíveis e escaláveis.

Num setor onde prazos, margens e capacidade produtiva são críticos, medir com precisão tornou-se um fator competitivo. A pergunta deixa de ser se o processo pode melhorar e passa a ser onde estão as maiores perdas.

Avalie onde o tempo de soldadura se perde na sua operação. É o primeiro passo para perceber onde a automação faz sentido para si. Fale connosco e iremos apoiá-lo neste processo.