Embora as competências CCM estejam divididas em áreas, é a interdisciplinaridade que rege o laboratório. A integração do conhecimento de diversos colaboradores e professores promove a realização de pesquisas e desenvolvimentos que fazem uso do estado da arte para devolver à sociedade soluções tecnológicas e competentes. Parcerias industriais alavancam o desenvolvimento de pesquisas tecnológicas, aproximando academia e indústria visando o progresso da sociedade.
Competências Cruzadas
Competências
Desenvolvimento de projetos industriais voltados para as áreas da robótica por meio da utilização de robôs industriais de diversos portes e da implementação de sistemas robotizados visando a otimização de parâmetros de processos na manufatura do produto através do Design for Manufacturing.
Áreas abordadas
- Sistema de Controle
- Inteligência Artificial
- Robótica Colaborativa
- Simulação de Processos
Projetos industriais realizados
- Desenvolvimento de end-effectors para otimização de processos de manufatura
- Automatização de processos de montagem
- Simulador de voo em plataforma robotizada
- Sistema móvel de amplificação de força
- Escaneamento aéreo e pintura automatizada com drones
São aplicadas e desenvolvidas ferramentas e métodos visando minimizar o risco e aprimorar a qualidade e o custo dos produtos. Por meio da antecipação do conhecimento do ciclo de vida do produto, desde as etapas iniciais de sua concepção, promovendo escolhas de produto e processo levando em conta aspectos multidisciplinares como materiais, processos de manufatura, e sustentabilidade ambiental e econômica.
Modelagem e simulação de processos
- Representação de processos reais de modo virtual
- Utilização de gêmeos digitais para antecipação de cenários
- Modelagem de processos e cadeias de valor
Ciclo de vida e desenvolvimento integrado de produtos
- Aplicação dos conceitos de DIP e DEP
- Gestão do ciclo de vida de produtos
- Promoção de multidisciplinaridade e integração de sistemas
Desenvolvimento de soluções visando aumentar a eficiência de processos de manufatura tais como usinagem, manufatura aditiva, soldagem a ponto por resistência, estampagem e processos híbridos. Aplicação de diferentes abordagens para usinagem complexa, estratégias de corte, modelagem e simulação computacional, usinabilidade de materiais, certificação de fluidos de usinagem e pesquisa e inovação em ferramentas de corte. Monitoramento de processos e máquinas. Aplicação de modelos de inteligência artificial visando auxílio à tomada de decisão.
Usinagem
- Máquinas CNC – Romi DCM620 5x, D800 3x, Torno E280, e convencionais
- Softwares dedicados para simulação e modelagem (NX, Catia, Solidworks, Ansys etc.)
- Equipamentos de medição de grandes volumes, perfilômetros e microscópios
- Pesquisa em diferentes áreas da usinagem: ferramentas, novos materiais, fluidos de corte, estratégias, máquinas ferramenta, engenharia de superfície etc.
Manufatura Aditiva
- Investigações das características de integridade de superfície nos processos de MA
- Aperfeiçoamento da viabilidade do processo de MA
Estampagem
- Prensa Excêntrica Kraft KF-45
- Integridade de superfície em estampagem de componentes automotivos
Soldagem
- Unidade de soldagem a ponto por resistência CB 150 kVA – DÜRING
- Inspeção por imagem do processo de soldagem a ponto
- Investigação da eficiência energética do processo de soldagem a ponto
Modelamento de processos de manufatura utilizando ferramentas numéricas para avaliação da integridade estrutural de componentes mecânicos. Capacidade de avaliação de materiais compósitos, cerâmicos e metálicos. Implementação de ferramentas de otimização congregando aspectos de robustez, confiabilidade, leveza e custo dentro da metodologia Design for Manufacturing.
Desenvolvimento de elementos
- Código proprietário (C++, Python, Fortran)
- Subrotinas em softwares comerciais (Abaqus, Ansys, Patrain/Nastran)
- Elementos de viga, placas e cascas
Simulação do produto
- Análise modal para determinação de frequência natural
- Otimização topológica
- Simulação de grandes estruturas
Simulação de processos
- Capacidade de avaliação de múltiplos processos
- Inserção de influências mecânicas, térmicas e microestruturais
- Avaliações em termos de tensões residuais, deformação e desempenho em fadiga
Visa garantir a qualidade das pesquisas desenvolvidas garantindo a qualidade dos equipamentos de medição e disponibilizando equipamentos de ponta. No CCM temos um ambiente metrológico à disposição das pesquisas desenvolvidas no laboratório bem como equipamentos para medições geométricas, tribológicas e superfícies de macro e micro escala.
Medição de grandes volumes
- Equipamentos para mapeamento de grandes volumes, Laser Tracker e Laser Scan. Mapeamento de parque fabril
- Integração de sistemas de medição com automação de processos de montagem e fabricação de componentes
Tribologia
- Desenvolvimento de bancadas e equipamentos dedicados para avaliações tribológicas desde amostras em escalas laboratoriais até validação de componentes em aplicação.
- Avaliação de fluídos, bancada pino disco, rugosímetros, microscópio, entre outros
Equipamentos metrológicos
- Equipamentos de medição como paquímetros e micrometros. Disponibilidade de pesos padrão calibrados.
- Máquina de medição por coordenadas para medições seriadas e ou maior precisão nos resultados
Além das ideias e soluções inovadoras desenvolvidas dentro dos projetos de pesquisa, o CCM ainda conta com um ambiente direcionado para essa competência. O Laboratório Aberto é um espaço colaborativo e multidisciplinar, desenvolvido para incentivar seus usuários a transformar suas ideias em negócios, através da fabricação de novos produtos e/ou protótipos, oferecendo acesso a uma gama de máquinas e ferramentas com tecnologias de fabricação não convencional.
Laboratório aberto
- Ambiente multidisciplinar e criativo. Desenvolvimento de plano de negócios, prototipagem e fabricação de modelos volumétricos, mockups e protótipos físicos.
- Conta com equipamentos para manufatura aditiva, máquinas de corte e gravação a laser, fresadora e torno convencional, micro fresadora para circuito impresso, softwares de modelagem, instrumentação metrológica, entre outros.
ITA Challenge
- Desafio de empreendedorismo a nível nacional
- Os participantes são desafiados a desenvolver, amadurecer e potencializar projetos com soluções inovadoras e identificar oportunidades de negócios, associando o conhecimento teórico ao desenvolvimento prático
- https://www.itachallenge.ita.br/
Realidade Aumentada e Realidade Virtual são tecnologias que vêm crescendo de forma expressiva nos últimos anos. Enquanto a realidade virtual permite que o usuário seja transportado para um mundo digital e possa interagir com novos espaços e sensações, a Realidade Aumentada funde o mundo real com elementos virtuais na forma de “Hologramas”. Ambas as tecnologias tem grande potencial de modificar a maneira como enxergamos e interagimos com o mundo. Tendo essas capacidades em vista o CCM vem desenvolvendo projetos que inserem ambos os sistemas em diferentes contextos que abrangem desde a concepção e projeto de plantas industriais, até sistemas de treinamento e auxílio aeronáutico.
Projetos de AR/VR na manufatura
- Criação, planejamento e monitoramento de plantas industriais virtuais;
- Desenvolvimento e planejamento de manufatura auxiliado por RA;
- Criação de robôs “holográficos” para interação com plantas reais;
- Melhoria de sistemas de montagem auxiliados por elementos “holográficos”;
- Melhoria de processos produtivos auxiliados por RA/RV.
Treinamento aeronáutico e criação de interface de auxílio Real-Virtual
- Estudos de aplicações de RA/RV no treinamento de pilotos;
- Desenvolvimento de instrumental aeronáutico auxiliar e/ou complementar.
Ciclo completo de desenvolvimento de engrenagens e sistemas de transmissão, correlacionando as etapas de projeto, manufatura e avaliação de desempenho entre si. Promove a criação de soluções integradas, além de trabalhar com simulação de processos de manufatura e softwares dedicados. Equipamentos para fabricação, avaliação da integridade de superfície e validação do componente. Projeto de equipamentos de teste, ensaios de durabilidade, eficiência, NVH, entre outros.
Projeto
- Softwares dedicados (Pro Gear, WZL Gear toolbox, KissSoft, etc)
- Projeto de sistemas de transmissão para diversas aplicações
- Influência dos processos de manufatura na integridade de superfície de engrenagens
Manufatura
- Integração de processos de manufatura com etapas de projeto, experimental e preditivo
- Desenvolvimento de modelos FEM
- Avaliação de integridade de superfície utilizando microscópio, rugosímetro, ultrassom, etc.
Avaliação de desempenho
- Centro de ensaios para avaliação de fadiga, eficiência, NVH, fluídos, térmicas e tribológicas
- Desenvolvimento de equipamentos e bancadas para avaliação de desempenho e validação de componentes
- Correlação do desempenho com etapas de projeto e processos de manufatura do produto
