Projeto de melhoria avançada de validação dos processos de soldadura

Abstract

Este relatório advém de um Estágio realizado na empresa KIRCHHOFF Automotive, que se dedica à construção de estruturas complexas de metal e híbridas para carroçarias e chassis, bem como de sistemas de gestão de colisão e Cross Car Beams. O principal objetivo consistiu na melhoria dos processos de validação da qualidade da soldadura utilizados pela KIRCHHOFF Automotive. Inicialmente, foi efetuada uma pesquisa bibliográfica sobre os processos de soldadura e os testes de validação da qualidade da soldadura utilizados na KIRCHHOFF Automotive, e algumas ferramentas e filosofias utilizadas na geração de ideias e na otimização e melhoria de processos. Já durante o estágio, documentou-se os procedimentos dos ensaios destrutivos e não destrutivos utilizados na KIRCHHOFF Automotive, avaliaram-se as suas vantagens e desvantagens, e concluiu-se que os ensaios destrutivos deveriam ser efetuados com a menor regularidade possível, de forma a reduzir os custos de sucata associados, mantendo sempre a qualidade desejada. De seguida, analisou-se a duração dos ensaios realizados nos Laboratórios, identificando os ensaios mais demorados assim como analisando o desempenho dos Técnicos, registando as oportunidades de melhoria. Foram, também, analisados os resultados dos ensaios e identificadas as peças em que era possível reduzir a frequência dos ensaios, minimizando assim a carga de trabalho dos Técnicos e o custo da sucata. Passou-se à otimização de todos os pontos e oportunidades de melhoria identificados anteriormente: reduziu-se a frequência de ensaio das peças identificadas previamente, verificando-se uma redução na quantidade de sucata gerada e calculando-se uma redução teórica dos custos de sucata e do tempo despendido na realização dos ensaios. Observou-se, em apenas uma das peças, uma redução de sucata na ordem dos 82% (cerca de 400 euros por semana, cerca de 20.000 euros num ano), valor similar ao valor teórico esperado calculado anteriormente (83%). Foi registada uma redução global dos custos de sucata na ordem dos 22%, valor abaixo do esperado, podendo ser explicado pela escassez de tempo para avaliar o impacto das reduções de frequência (em alguns casos, apenas foram recolhidos resultados de 1 semana após a alteração). Espera-se que, com o decorrer do tempo e após todas as alterações estarem implementadas, seja verificada uma redução na ordem dos 75%. Foram efetuadas várias alterações aos Laboratórios, aos consumíveis e foi estudada a aquisição e implementação de vários equipamentos e soluções inovadoras que visam o aumento da segurança e da eficiência dos processos de validação da qualidade existentes. Efetuou-se também a criação de novas regras para a realização dos ensaios. Com estas, espera-se que seja reduzida a quantidade de sucata gerada, assim como o tempo despendido na realização de ensaios e que seja reduzida a possibilidade de não serem realizados os ensaios programadas por erro do Técnico.

This report arises from an internship carried out at KIRCHHOFF Automotive, a company dedicated to building complex metal and hybrid structures for bodies and chassis, as well as collision management systems and Cross Car Beams. The main objective was to improve the welding quality validation processes used at KIRCHHOFF Automotive. Initially, a bibliographic research was carried out about the welding processes and the welding quality validation tests used at KIRCHHOFF Automotive, and some tools and philosophies used in the generation of ideas and in optimization and improvement of processes. During the internship, the destructive and non-destructive testing procedures used at KIRCHHOFF Automotive were documented, their advantages and disadvantages were evaluated, and it was concluded that destructive testing should be performed as infrequently as possible in order to reduce the associated scrap costs, while keeping the desired quality. Next, the duration of the tests performed in the Laboratories was analyzed, identifying the most time- consuming tests as well as analyzing the performance of the Technicians, registering opportunities for improvement. The test results were also analyzed, and the parts where it was possible to reduce the frequency of tests were identified, thus reducing the workload of the Technicians and the cost of the scrap. All the points and opportunities for improvement previously identified were optimized: the testing frequency of the previously identified parts was reduced, verifying a reduction in the amount of scrap generated and calculating a theoretical reduction of the scrap costs and time spent in performing the tests. Regarding only one of the parts, a reduction of 82% in scrap was observed (about 400 euros per week, about 20.000 euros in one year), a value similar to the theoretical expected value calculated previously (83%). An overall reduction in scrap costs of around 22% was registered, a value lower than expected, and explained by the lack of time to evaluate the impact of the frequency reductions (in some cases, results were collected for only 1 week after the change). It is expected that, over time and after all changes are implemented, a 75% reduction will be seen. Several changes were made to the Laboratories, to the consumables used, and the acquisition and implementation of several innovative equipment and solutions aimed at increasing the safety and efficiency of the existing quality validation processes were studied. New rules for carrying out the tests were also created. With these, it is expected that the amount of scrap generated will be reduced, as well as the time spent in performing tests, and that the possibility of not performing the scheduled tests due to the Technician's error will be reduced.