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Revista O Mundo da Usinagem nº 101

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Soluções de Usinagem I

InvoMilling™ – Uma solução revolucionária para fresamento de engrenagens

TOPO

A usinagem de engrenagens normalmente requer várias ferramentas dedicadas para diferentes perfis e dimensões, sendo realizada muitas vezes somente em máquinas dedicadas ao hobbing, ou fresamento de engrenagens, que demandam grande capacidade de torque e necessidade de refrigeração. Isso acarreta maior tempo de set ups, mais trocas de ferramentas, maior número de ferramentas dedicadas em estoque e custo elevado para descarte do refrigerante, o que acaba onerando, por sua vez, o custo total de produção e obviamente o custo final por peça, aumentando ainda o lead time, ou tempo de manufatura.

O InvoMilling™, nome de um processo patenteado pela Sandvik Coromant, oferece novas possibilidades para otimização desse cenário. Trata-se de um processo revolucionário que conta não apenas com ferramentas de corte, mas também com um software para gerar um programa CNC com base em algoritmos InvoMilling™ para a usinagem de engrenagens em máquinas multitarefas e centros de usinagem com cinco eixos.


Histórico

Até o surgimento do InvoMilling™, a produção de engrenagens estava praticamente limitada a ferramentas como fresas caracóis de HSS dedicadas, especialmente projetadas de acordo com o perfil a ser gerado e com as exigências de qualidade final; máquinas com grande capacidade de torque e potência; e pessoal especializado, tanto para a programação da máquina quanto para a definição e o uso de particularidades de estratégias de usinagem presentes nesse meio.

O InvoMilling™ acaba com essas limitações por utilizar uma máquina multitarefas standard ou centros de usinagem com cinco eixos, com fresas disco projetadas para atender às demandas do processo, mas que utilizam pastilhas standard com baixo custo e pronta entrega. O software é interativo e de fácil programação e, ao contrário das geradoras de engrenagens tradicionais, que são máquinas dedicadas, uma máquina multitarefas possibilita a execução de inúmeras outras operações de usinagem além da geração de dentes de engrenagens, garantindo, portanto, uma boa relação custo-benefício.

Os perfis de engrenagens gerados em uma máquina multitarefas podem ser evolventes ou retos, para engrenagens com hélices retas ou helicoidais e até mesmo engrenagens cônicas. Tudo isso sem nenhuma ou pouquíssimas alterações do ferramental.

Para essa função, as fresas CoroMill® 161 e CoroMill® 162, da Sandvik Coromant, possibilitam a geração de engrenagens desde módulo 2 até 12 mm ou DP 12,7 a 2.

Se mesmo com toda essa flexibilidade disponível o usuário ainda quiser produzir engrenagens pelo método tradicional, com o uso de fresas caracóis de HSS, as modernas máquinas multitarefas também oferecem esse recurso, seja com o uso de um cabeçote específico para montagem de caracóis tradicionais, com fixação por furo e rasgo de chaveta, seja com o uso de caracóis com acoplamento Coromant Capto, que se encaixam diretamente no fuso da máquina com essa interface de fuso.


O conceito revolucionário

As ferramentas usadas para fresamento de engrenagens no método tradicional, como fresas caracóis e fresas disco, em HSS ou metal duro, usualmente apresentam o formato similar ao perfil da engrenagem que irão usinar. No inovador processo InvoMilling™, o percurso produzido pela ferramenta, e não mais o formato da mesma, é o fator determinante para a geração do perfil dos dentes da engrenagem. O caráter revolucionário reside justamente no fato de o processo possibilitar o uso de uma mesma ferramenta na geração de diferentes perfis e dimensões, sem necessidade de set ups demorados e caros, quando da mudança de produtos, ou troca de ferramentas por desgaste.

Desse modo, o processo InvoMilling™ permite que máquinas multitarefas e centros de usinagem com cinco eixos sejam reais agentes de alta flexibilização e modernização do método de produção de engrenagens. Isso traz um enorme benefício a usuários que trabalham com lotes de engrenagens de pequenos a médios, ou àqueles que precisam produzir protótipos com baixo custo, alta qualidade e sem o investimento em ferramentas caras e dedicadas.
Entre os principais usuários e respectivos benefícios podemos destacar:

Produção de lotes pequenos: solução econômica comparada à compra de uma ferramenta de perfil específico para cada lote.
Fabricação de protótipos de engrenagens: usinagem de diferentes engrenagens com as mesmas ferramentas, o que propicia ao cliente a oportunidade para experimentar uma grande quantidade de desenhos de engrenagens em um curto período.

Reparo de caixas de câmbio: possibilidade de usinar diretamente com ferramentas existentes, independentemente do perfil da engrenagem que precisa ser reparada ou substituída.
Esse desenvolvimento muda a forma de gerar engrenagens e abre portas tanto para as empresas que nunca usinaram engrenagens, por não possuírem equipamento dedicado, e que agora podem entrar nesse mercado, como também para aquelas que sempre usinaram engrenagens, facilitando a introdução de novas ofertas mais competitivas.


Flexibilidade, redução de custos e sobretudo de tempo

Quem usina engrenagens pelo método tradicional conhece muito bem o preço e o prazo de entrega de uma fresa caracol ou fresa disco dedicada. No processo tradicional, temos de considerar ainda os custos e os prazos para reafiações de ferramentas em HSS, a quantidade de ferramentas gêmeas necessárias para o estoque circulante, os gastos com logística quando a afiação é realizada por terceiros ou os altos custos de ter um departamento de afiação próprio, com profissionais especializados e equipamentos para medição e controle.

Os tempos de ciclo para geração de engrenagens pelo processo InvoMilling™, se comparados ao método tradicional, são geralmente maiores, por isso dizemos que esse processo é indicado para lotes pequenos a médios. O que vai determinar a eficiência são o tamanho e a quantidade de dentes da engrenagem. Contudo, na conta final temos de considerar o ganho positivo em termos de flexibilidade do processo e da eliminação de custos adicionais intrínsecos ao processo convencional, já mencionados.


Detalhes sobre o processo

O processo InvoMilling™ compreende várias etapas. Na primeira delas, uma fresa disco abre um canal central que será a base para o vão do dente. Na sequência, com a movimentação do eixo-B, produz-se o perfil do diâmetro de fundo dos dentes. A partir desse ponto, com a movimentação simultânea de eixos, inicia-se a geração do perfil do dente da engrenagem, e os flancos esquerdo e direito começam a tomar a forma final, incluindo detalhes como perfil protuberante e sobremetal remanescente para retificação, quando a qualidade ou o uso final da engrenagem assim exigirem. Também é possível gerar chanfro na cabeça do dente ou o dente com acabamento final, pois a qualidade obtida pelo processo atende a qualidade DIN 6 e a rugosidade nos flancos dos dentes atinge 2 μm Rz.


Conclusão

Os ganhos em termos de economia de tempo, recursos e custos são mais do que evidentes, e comprovamos quanto os investimentos de trabalho de P&D, além do trabalho conjunto entre fabricante de ferramentas,
abricante de máquinas e desenvolvedores de software, podem beneficiar a cadeia produtiva como um todo. Isso é pensar fora da caixa e fazer diferente.

No caso do InvoMilling™, ainda temos o benefício adicional para o meio ambiente, em virtude de o processo ser realizado com poucas ferramentas, que não necessitam do uso de líquidos refrigerantes ou óleos de corte, evitando portanto os caros cuidados com seu descarte. As ferramentas do processo não necessitam de reafiações, que também estão ligadas a insumos com alto valor de descarte de resíduos sólidos. Estamos, enfim, diante de um processo que solidifica o desejo de usinagem do componente completo em um único set up e proporciona inovações, flexibilidade e agilidade ao usuário final.

Francisco Cavichiolli
Especialista de produto – fresamento
e fresamento de engrenagens
Sandvik Coromant do Brasil


Comparativo entre processos de denteamento – tradicional x InvoMilling™:

Engrenagem helicoidal
Módulo – 6 mm
Número de dentes, – z 27
Ângulo de hélice, ß – 17 graus
Largura da face – 130 mm
Diâmetro primitivo, d – 170 mm
Tempo de execução
Caracol em HSS em máquina moderna/estável (usinagem em 1 passe) – 31,5 min
Caracol em HSS em máquina antiga/instável (usinagem em 2 passes) – 57 min
InvoMilling™ em máquina multitarefas – 23 min
CoroMill® 176 em máquina moderna/estável (usinagem em 1 passe) – 10 min


Resumo dos benefícios do processo InvoMilling™
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O InvoMilling™ é principalmente vantajoso para os seguintes tipos de peça: engrenagens em geral, eixo solar, eixo de engrenagem
para caixas de câmbio, eixo setor, eixos e engrenagens para bombas hidráulicas.

Resumo dos principais benefícios do processo InvoMilling™:

Tempo total de produção curto
• Possibilidade de usinar de imediato – não é necessária a espera de uma ferramenta específica para o perfil da engrenagem.
• Peças completas em um set up.

Pequeno estoque de ferramentas
• Possibilidade de usar as mesmas fresas para vários perfis de engrenagens diferentes.

Engrenagem de alta precisão e alta qualidade
• Fresas robustas foram desenhadas para atender às exigências do processo InvoMilling™ e gerar engrenagens muito precisas.

Revista O Mundo da Usinagem nº 102

Priorizando a rentabilidade na indústria aeroespacial e de defesa

TOPO2

Com poucos clientes e enfrentando uma pesada pressão sobre seus próprios custos, a maioria das empresas globais do setor Aeroespacial e de Defesa (A&D) está experimentando uma significativa incerteza ao longo deste ano. E, conforme os orçamentos de gastos com A&D sofrem ainda maior pressão para redução, muitas companhias estão buscando oportunidades de crescimento de receitas através de duas principais alternativas: pelo estabelecimento de uma presença forte em novos mercados ou pela adaptação das suas linhas de produtos e serviços atuais para setores industriais correlatos.

A SIPRI (Stockholm International Peace Research Institute), um instituto independente internacional, divulgou em janeiro deste ano a lista das 100 maiores empresas do setor de defesa (produção de armamentos) no mundo, na qual a Embraer ficou classificada em 66º lugar. O estudo se baseia em dados de 2012 comparativos com 2011 e considera como referência a venda de armamentos. Entre outras conclusões, o levantamento aponta que as dez maiores companhias do setor representam perto de 50% do mercado, e se considerarmos o valor total das vendas de armamentos divulgados, houve uma queda de 5,8% (caindo de US$ 218.3 milhões em 2011 para US$ 205.5 milhões em 2012). Essa redução já reflete o início da pressão no setor para a redução nos gastos com armamentos e antecipa a significativa incerteza observada este ano.

O que vimos é que as organizações deste segmento estão buscando melhorias para enfrentar os desafios gerados por um cenário de incertezas, tema esse que é citado na pesquisa “Panorama Global do Setor Aeroespacial e de Defesa 2014”, feita pela KPMG e que apresenta as três principais tendências que devem nortear os próximos passos das companhias de A&D:

Priorizando a rentabilidade - Como as organizações do setor se encontram sob uma pressão cada vez maior de crescimento de faturamento e lucro líquido, muitas delas estão focando na melhoria da visibilidade de sua rentabilidade e de seus custos. Contudo, quase metade admitiu ser “pouco efetiva” na determinação da rentabilidade e somente 12% se classificaram como “muito efetivas”.

Formando parcerias para alcançar a inovação - Diante desse cenário, muitas organizações mostraram que estão formando novas parcerias e investindo uma parte maior de suas receitas em pesquisa e desenvolvimento (P&D) com o intuito de promover o aumento do lucro e incrementar a inovação. As expectativas de investimento são altas, pois três quartos das organizações do setor A&D que participaram do estudo dizem que gastariam de 2% a 3% de suas receitas com P&D ao longo dos próximos dois anos e 16% dizem que gastariam de 4% a 5%.

Levando a cadeia de suprimentos ao nível global - Em busca de novas oportunidades de crescimento, muitas organizações do setor estão agora focando na entrada em novos mercados e usufruindo das vantagens decorrentes de situações propícias para alavancar seus serviços e produtos existentes em mercados adjacentes.

Desafios à parte, são boas as perspectivas para o setor tanto para a aviação comercial e executiva bem como para produtos e serviços de defesa (armamentos) para os próximos anos, inclusive aqui no Brasil. Considerando tal crescimento do segmento, o país continua a ser um mercado no qual vale a pena os investidores globais da indústria aeroespacial e de defesa participarem.

Jarib Fogaça
Sócio da KPMG no Brasil
Líder para o setor aeroespacial e de defesa

Soluções de Usinagem II

Introdução aos materiais compósitos

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Ainda não existe uma definição de materiais compósitos ou compostos completamente aceita. Uma definição básica e comumente citada é a de que materiais compósitos são materiais compostos por duas fases: uma matriz e um reforço, que podem ser ambos de natureza polimérica, metálica ou cerâmica. No entanto, essa é uma conceituação vaga que abre possibilidade para podermos definir qualquer material que seja composto por mais de dois elementos químicos como um compósito. Ou seja, até mesmo uma simples liga de aço-carbono poderia ser considerada um compósito.

Uma definição provavelmente mais adequada seria: compósitos são materiais formados por uma matriz e um reforço com excelente afinidade química entre si, processados sinteticamente para atingir excelentes propriedades mecânicas com a menor massa possível – o que é impossível de ser alcançado com materiais convencionais.

A matriz é a responsável por transferir os esforços mecânicos para o reforço e por garantir maior tenacidade, resistência à fadiga e resistência à corrosão do material compósito. O reforço, por sua vez, tem a tarefa de suportar os esforços mecânicos que lhe são transferidos pela matriz, e isso só pode acontecer se houver garantia de boa afinidade química entre ambos – do contrário, a transferência de carga é ineficiente. Aliás, essa boa afinidade química gera uma outra região, chamada de interface, que é tão importante quanto as outras já citadas.


Aplicação na indústria

O início do uso de materiais compósitos é bem incerto, já que até hoje não se chegou a um consenso sobre sua definição. Mas acredita-se que os homens já fabricavam materiais compostos desde a antiguidade.

Os estudos intensificaram-se mais a partir da década de 501,2, e hoje é possível identificar com mais facilidade o uso desse tipo de material na indústria, principalmente devido às suas propriedades mecânicas, que o tornam um material relativamente leve, comparado aos metálicos, porém bem resistente. Além disso, podemos considerar seu uso como uma alternativa “verde” em relação ao uso de matérias-primas não renováveis, cuja escassez já é sabida.

Entre as propriedades mais importantes podemos citar o alto módulo de elasticidade, a alta resistência à fadiga e a alta resistência à corrosão associados a uma massa reduzida. Tais propriedades se devem ao fato de a matriz dos compósitos ser, em sua maioria, de natureza polimérica, com uma massa em geral muito menor do que materiais metálicos e cerâmicos.

Isso os torna extremamente aplicáveis em funções estruturais, que demandam grandes esforços mecânicos durante um longo tempo, sobretudo em setores como construção, aeroespacial, transportes, indústria médica, além de ser usado em aplicações militares e, mais recentemente, na área de energia, com destaque para a eólica3,4.


Tipos de compósitos

Os compósitos mais comuns são aqueles que utilizam fibras de vidro e de carbono como reforço e normalmente são referidos pelas siglas CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastic – plástico reforçado com fibra de carbono) e GFRP (Glass Fiber Reinforced Plastic – plástico reforçado com fibra de vidro). Os compósitos reforçados com fibra de carbono em geral apresentam melhores propriedades mecânicas do que os reforçados com fibra de vibro, porém apresentam custo mais elevado2,5. Além disso, temos compósitos com fibra de aramida, também conhecida como Kevlar, que apresentam alto custo e são muito utilizados para aplicações com alto impacto, por exemplo na fabricação de coletes à prova de balas.

Vale ainda dizer que, conforme cresce o uso desses materiais na indústria, crescem também os desafios que os fabricantes de máquinas e ferramentas enfrentam para usinálos, por vários motivos, entre eles: a natureza abrasiva dos materiais constituintes, principalmente do reforço; a infinidade de possibilidades de combinações de materiais e a possível anisotropia do compósito em questão4.

Várias combinações de materiais compósitos podem ser feitas. Uma prática bem comum na área aeroespacial é a utilização de materiais compósitos junto com outros materiais metálicos em forma de “sanduíche”, conforme jargão bastante usado na indústria. Tal arranjo tipo “sanduíche” pode ser feito, por exemplo, com um compósito de fibra de carbono mais ligas de alumínio ou titânio que formam um novo compósito multicamadas, com propriedades mecânicas superiores aos compósitos constituídos apenas à base de polímeros. No entanto, tal prática proporciona grandes desafios para a manufatura, principalmente na área da usinagem11,12.


Características físicas e usinagem

A isotropia diz respeito à uniformidade da distribuição das fibras do reforço na matriz, e é uma característica fundamental no processamento de compósitos. Um material altamente isotrópico apresenta alta uniformidade de distribuição das fibras e as mesmas reações mecânicas se submetido a uma força de tração ou compressão em qualquer uma de suas direções. Um material altamente anisotrópico apresenta menor uniformidade de distribuição das fibras e reações mecânicas diferentes se submetido às mesmas forças1.

Para garantir as melhores propriedades mecânicas e a melhor usinabilidade, é desejável que o material seja o mais isotrópico possível. No entanto, essa é uma tarefa muito difícil de ser cumprida, principalmente pelo fato de o processamento de materiais compósitos ainda ser muito artesanal5. Tal característica também influi na escolha dos parâmetros de corte, o que torna ainda mais difícil a realização de uma usinagem segura4.

Evitar a degradação do material a ser usinado é sempre importante, porém na usinagem de compósitos se torna crucial, uma vez que a região de interface entre matriz e reforço, responsável pela adesão entre ambos, é altamente suscetível à quebra se submetida a altos esforços. Em outras palavras, com altos esforços de corte, existe a possibilidade de desprendimento entre a matriz e o reforço, o que prejudicaria a integridade do material que está sendo usinado6.

Alguns estudos feitos em torneamento bde materiais compósitos à base de fibra de vidro (GFRP) mostram que a região superficial resultante da usinagem de materiais compósitos é altamente afetada pelo esforço da ferramenta de corte, que causa não apenas o rompimento da região de interface, mas também quebra das fibras7.

Na figuras 1a e 1b, a região da matriz está representada pela cor azul, o reforço, pela cor vermelha, e a região de interface, pela cor verde. A figura 1a representa o momento do contato entre a ferramenta de corte e o compósito, e a figura 1b representa o resultado desse contato. Observa-se que na região em que houve contato com a ferramenta existem uma quebra da fibra de vidro e uma falha na região de interface.

Esse é um efeito inevitável na usinagem de compósitos, já que as fibras possuem diâmetros muito pequenos, chegando até a ordem nanométrica. Porém, a minimização desse efeito é altamente desejável para garantir que o compósito seja adequadamente aplicado para suas funções estruturais.


Desafio das fibras no
acabamento superficial



Uma das soluções para minimizar a recorrente quebra das fibras durante a usinagem tem sido a consideração do ângulo de orientação das fibras. Um estudo feito em 2011 indica que o melhor ângulo que garante o menor esforço de corte e a melhor quebra de cavacos possível é o ângulo de 135º, conforme mostrado nas figuras acima8:

Além de mostrar os menores valores para esforços de corte, o ângulo de 135º é o que mostra maior confiabilidade de acordo com o aumento do diâmetro da fibra, ou seja, as forças de corte tendem a não apresentar aumentos significativos com o aumento do diâmetro da fibra, enquanto no ângulo de 45º, por exemplo, uma fibra com o dobro do diâmetro pode causar uma força de corte até quatro vezes maior.

Entretanto, persiste o problema de como garantir que as fibras sejam usinadas nessa direção. A resposta, embora simples, não é muito animadora: é impossível! Conforme já citamos anteriormente, o modo de fabricação de materiais compósitos pode ser bem artesanal, o que faz com que as fibras possam vir distribuídas em qualquer direção5,8.

Mesmo garantindo que o compósito tenha a melhor distribuição das fibras, ou seja, que o material seja o mais isotrópico possível, ainda assim há outro problema inevitável, que é justamente o fato de às vezes a ferramenta estar em contato com o material da matriz, outras em contato com o reforço, ou em contato com ambos, o que gera uma espécie de corte intermitente que pode ser prejudicial à vida da ferramenta de corte4.

Para garantir que o compósito apresente a menor degradação possível e ao mesmo tempo o melhor acabamento superficial, novas geometrias de ferramentas estão sendo desenvolvidas especificamente para materiais compósitos, completamente diferentes das encontradas para quaisquer outros tipos de materiais.

Um ponto que vale ressaltar é que mais de 50% da aplicação de ferramentas de corte para a usinagem de materiais compósitos é na área de furação. Dois acontecimentos típicos em furação, porém indesejáveis, são a formação de rebarbas na saída do furo por causa do corte irregular das fibras e a quebra excessiva das fibras na região do furo, como citado antes. Para minimizar tais efeitos, foram desenvolvidas novas geometrias de brocas exclusivamente dedicadas à usinagem de materiais compósitos, como determinadas brocas inteiriças de metal duro capazes de otimizar o grau de acabamento de maneira significativa12.

A forma tipo “sanduíche” como os compósitos podem estar arranjados também gera um corte bastante intermitente, pois a mesma broca que tem contato com uma camada formada por compósito de epóxi com fibra de carbono começa segundos depois a usinar uma liga de titânio, por exemplo. Em geral, os valores de dados de corte para ligas de titânio são menores do que os utilizados para compósitos de matriz polimérica. Assim, em materiais multicamadas é recomendado adotar dados de corte do material com usinabilidade mais difícil, no caso o material metálico como alumínio ou titânio, normalmente usado nesse tipo de compósito “sanduíche” e que requer parâmetros de corte mais baixos12.

A aplicação de ferramentas de PCD tem se mostrado altamente eficiente, não só pelo melhor acabamento superficial, mas também pela maior vida da ferramenta, se comparada a ferramentas de outros materiais como o metal duro ou CBN2.

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Mercado de compósitos

O desenvolvimento de materiais compósitos faz parte da área de desenvolvimento de materiais avançados, e é notório observar que aqueles que obviamente investem mais em P&D acabam por se destacar na participação de mercado.

Hoje em dia, a Ásia é tida como o continente mais promissor para diversos setores da indústria, e na área de desenvolvimento de novos materiais isso não é diferente. No entanto, com relação à América do Sul, vale mencionar que alguns dados publicados enquanto a Ásia, a América do Norte e a Europa possuíam uma participação quase igual, cada uma de 30%. Infelizmente para o Brasil nada indica que esse número tenha mudado muito, já que nesses últimos anos, apesar do aumento de investimentos em P&D no ramo, ainda observamos uma participação muito tímida no mercado internacional, se comparado com outros países9,10.

Novos investimentos na área aeroespacial e de energia, principalmente eólica, talvez pudessem mudar esse cenário para garantir que o Brasil pudesse se tornar referência em tecnologia de ponta nesses desenvolvimentos. Mas, para isso, os investimentos teriam de ser maciços.

Impulsionada, sobretudo, pela demanda de eficiência energética que é premente no mundo, a utilização de materiais compósitos tende a aumentar e de maneira veloz. Os desafios que estão sendo gerados nessa área são cada vez mais frequentes – consequentemente, os desafios para os fabricantes de máquinas e ferramentas tornam-se muito maiores.

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Guilherme Milatias
Analista de processos –
Sandvik Coromant do Brasil
Graduando em engenharia de materiais,
Fundação Universidade
Federal do ABC (UFABC)

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] GIBSON, R. F. – Principles of composite materials, 1994, p.2-5, p.43. [2] TETI, R. – Machining of composite materials,
1999, p.4-6. [3] CAMPBELL, F. C. – Manufacturing Processes for advanced composites, 2004, p.39. [4] DANDEKAR, .R.;
SHIN, Y.C. – Modeling of machining of composite materials, 2012, p. 102-104. [5] ASM Handbook – Vol. 6 – Composites,
p.127-129 [6] SALEEM, M.; TOUBAL, L.; ZITOUNE, R.; BOUGHERARA, H. – Investigating the effect of machining
processes on the mechanical behavior of composite plates with circular holes, 2013, p.170. [7] RAO, G. V.; MAHAJAN,
P.; BHATNAGAR, N. – Machining of UD-GFRP composites chip formation mechanism, 2007, p.2279. [8] CALZADA, K.
A.; KAPOOR, S.G.; DEVOR, R.E.; SRIVASTAVA, A.K. – Modeling and interpretation of fiber orientation-based failure
mechanisms in machining of carbon-fiber reinforced polymer composites, 2011, p. 146-149. [9] JACOB, A. – Asia – The
future for the composites market? – 2009 [10] JACOB, A. – US composites market on the up – 2009 [11] Dormer –
Training on Composites Machining 2008 [12] Sandvik Coromant – Machining carbon fibermaterials – User’s guide, 2009

Revista O Mundo da Usinagem nº 102

Engajamento e bem-estar

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Já falamos sobre liderança e a busca pelo líder ideal, que precisa gostar de gente, encantar-se pelas complexas relações humanas, pela magia de tornar simples o que nos parece complexo.

Hoje nos colocamos do outro lado, e do outro lado existem todas as pessoas, a organização, a engrenagem. Cada dente de engrenagem, cada parte precisa e deve funcionar perfeitamente para que a engrenagem faça o motor partir, ganhar velocidade e fazer o movimento acontecer de forma eficaz e produtiva.

Assim somos nós. Fazemos parte dessa engrenagem. Mas que parte? Qual o meu papel nesse cenário? Seria a minha participação tão importante a ponto de fazer essa engrenagem engripar, com o risco de fazer parar o motor? Sim, se apenas um dente dessa engrenagem não encaixar, o motor não funcionará.

Mas a exigência hoje vai muito além de fazer o motor funcionar. O que nos é solicitado é fazer o motor girar muito, muito mais rápido, de forma inovadora e surpreendentemente mais econômica. É fazer o mais com menos, superar os limites, ganhar na produtividade, enfim, ser competitivo.

Ouvimos isso inúmeras vezes nos últimos 12 meses e essa tarefa nos parece pesada em algumas ocasiões. Por certo: a economia não cresce a contento, os negócios por sua vez caminham à sombra da economia, o país, num momento delicado de definições políticas, desacelera. Então, como posso eu, um pobre mortal, acelerar o motor?

Às vezes essa tarefa está mais ao nosso alcance do que podemos imaginar. O primeiro ponto é não deixar que os aspectos globais e que hoje não se apresentam de forma promissora nos abatam. Ser negativo, cair na descrença de todas as coisas, sentar e chorar, chorar, chorar, não nos levará a caminho algum.

Importante estarmos cientes de que, assim como nós, mais 199 milhões de pessoas vivenciam, todos os dias, as mesmas coisas: a economia, a política, os resultados, etc. O que pode mudar é a percepção que temos da mesma realidade. Então refletimos sobre qual é a organização para a qual hoje presto serviços: quais os valores importantes para essa organização? Qual a seriedade? Qual o papel social? Quanto ela está focada em inovação? Onde eu me localizo dentro dessa empresa? O que faço, qual o meu papel, minhas responsabilidades, como estou entregando aquilo a que me propus?

Se nós soubermos responder grande parte dessas questões, com certeza o mesmo cenário irá se descortinar diante de nossos olhos de uma forma mais positiva, mais promissora. Se tivermos a consciência de que realmente estamos aqui por um papel importante, independentemente de posição ou função, mas fazendo o que realmente nos faz brilhar os olhos, daí então não haverá concorrente para nós.

Passamos a enxergar oportunidades de desenvolvimento pessoal e profissional onde outros enxergam dificuldades, passamos a considerar desafios onde outros enxergam ameaças, porque nos sentimos competentes, hábeis e seguros. Conhecemos a visão da organização, confiamos na liderança, conhecemos as estratégias e quais os caminhos e formas para fazer com que se concretizem projetos, reforçando as possibilidades do atingimento dos objetivos que nos foram propostos e garantindo uma participação mais presente nos ganhos.

Isso se chama engajamento. Esse engajamento nos levará a ultrapassar os próprios limites, realizar sonhos, ser felizes.

Acredite.

E aqui eu convido você a uma reflexão: o quanto você se sente engajado na organização para a qual trabalha?

Sandra Pascuti
HR Business Partner -
Sandvik Coromant América do Sul e
Sandvik Machining Solutions São Paulo

Revista O Mundo da Usinagem nº 102

Descoberta científica e o planeta fica mais doce

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Em tempos de seca no Brasil e no mundo, onde em algumas regiões do planeta um barril de água pode custar bem mais que um barril de petróleo, uma nova descoberta tem trazido muita esperança para a comunidade científica e para diversos países que sofrem com estiagens prolongadas.

Um grupo de pesquisadores do Centro Nacional de Águas Subterrâneas da Austrália e da Universidade Americana de Flinders, liderados por Vincent Post, descobriu haver aproximadamente 500 mil km³ de água doce abaixo dos oceanos e das plataformas continentais em pelo menos quatro continentes espalhados pelo globo: Oceania, África, Ásia e América do Norte, respectivamente na Austrália, África do Sul, China, Estados Unidos e Canadá.

O assunto foi tema de um artigo científico na revista Nature, no qual os pesquisadores fazem uma projeção de que estes 500 mil km³ de água doce encontrados representem “cem vezes mais do que a quantidade extraída de água da subsuperfície do planeta desde 1900. Ou seja, mais do que toda a água extraída por meio de poços que recolhem água sob as placas tectônicas, isto é, dos chamados “aquíferos”. Mas os pesquisadores não estão apresentando seus resultados com ufanismo. Eles lembram que todos os cientistas especializados em águas subterrâneas não ignoram a existência de água doce abaixo do leito marinho, onde, de fato, aquíferos doces e salobros não são raros. Há milhares de anos, em uma das fases em que o nível do mar era mais baixo do que em fases posteriores, as águas da superfície se infiltravam, enchendo o lençol freático que, hoje, se encontra sob o mar. A novidade é sua localização e mapeamento, graças aos modernos recursos tecnológicos. Porém, três considerações devem ser feitas sobre essa descoberta. Em primeiro lugar, os futuros exploradores desses recursos terão que avaliar o custo-benefício da extração (algumas vezes semissalobra), em detrimento das novas possibilidades de captação de água da chuva e racionalização do consumo. Há de se mensurar essa variável econômica na medida em que na medida em que ela se torna o principal fator para a exploração desse recurso, embora não o mais importante.

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Numa segunda análise, podemos mensurar os impactos ambientais gerados por tal exploração, de forma a compreender os desdobramentos futuros, que podem causar efeitos diretos sobre a sanidade econômica do empreendimento e, por consequência, seu custo-benefício. Esses desdobramentos podem se manifestar de diversas maneiras negativas, já que não há estudo científico sobre a movimentação de placas tectônicas em relação a esses reservatórios/aquíferos. De qualquer maneira, este parece ser o aspecto mais importante a ser levado em conta: o ambiental.

Uma última consideração, e não menos importante, aponta para a questão da sustentabilidade, ligada à esfera ambiental e à economia. Com o consumo atual de água no mundo, por quanto tempo essa extração seria viável até torná-la tão insustentável como é hoje a questão dos combustíveis fósseis? O bom senso – e verdadeira mentalidade sustentável – indicaria que a racionalização do consumo de água é mais pertinente que a exploração de um recurso ainda não estudado pela ciência.

Pode nos iludir o fato de que a exploração de tais mananciais passaria por tecnologia já nossa conhecida: plataformas marítimas que perfurariam o leito dos oceanos, ou nos próprios continentes e ilhas onde esses aquíferos aflorariam.

No entanto, Vincent Post faz um comentário que merece atenção: “A água doce sob o fundo do mar é muito menos salgada do que a água do mar. Isso significa que pode ser convertida em água potável com menos energia do que a água do mar exige durante a dessalinização, e também nos deixaria com muito menos águas hipersalinas”. Sabemos que a salinidade das águas do mar influi diretamente nos sistemas de marés do globo, que é responsável pela mautenção das temperaturas.

Há uma série de implicações que precisam ser levantadas pela comunidade científica antes que possamos dizer que esses serão recursos utilizáveis. A descoberta já começa a circular pelos meios de comunicação e, de qualquer forma, é uma notícia que vem alegrando a todos, já que a água doce hoje é um tema que está seriamente na pauta de todas as esferas da sociedade (política, 3º setor e civil). A água é um recurso natural da humanidade e deve ser tratada e estudada de maneira global a fim de se preservar a integridade de nosso planeta e continuar garantindo a permanência da vida humana.

João Manoel S. Bezerra de Meneses
Gestor ambiental/Jornalista

Para saber mais:

http://hypescience.com/existe-mais-agua-doce-no-oceano-do-que-nos-extraimos-da-terra-em-100-anos/

Revista O Mundo da Usinagem nº 102

Os 50 anos do primeiro CNC Okuma e seus desdobramentos

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A evolução da máquina operatriz que possibilitou a comunicação com o operador e redefiniu os processos de produção em larga escala

Em 2014 a Okuma celebra os 50 anos de seu primeiro controle numérico computadorizado (CNC), que transformou o sistema produtivo e definiu a vocação da empresa. É uma data importante para a companhia, que continua com foco no que considera estratégico: investir em pesquisa e desenvolvimento, sem abrir mão da tradicional qualidade de seus produtos, o que a deixa na vanguarda da tecnologia.

Na década de 1960, a multinacional japonesa já era uma importante fabricante de máquinas-ferramenta, com produtos muito aceitos no mercado. Porém, ao escutar atentamente as necessidades dos clientes, iniciou a pesquisa e o desenvolvimento de seu próprio comando numérico (NC – Numerical Control), o OSP-III (Okuma Sampling Path), que na verdade era um NC transistorizado.

Junto ao OSP-III, a empresa também desenvolveu o primeiro encoder absoluto, iniciando a diferenciação de seu comando em relação ao dos concorrentes. Em 1972, o lançamento de destaque foi o OSP-2000. Essa foi a primeira solução prática de CNC utilizada comercialmente no mundo pela Okuma, que dispunha de um minicomputador dedicado e controlado por software.

É interessante lembrar que o segmento de máquinas NC era pequeno e de baixa relevância na metade do século 20, mas a Okuma percebia o grande potencial da nova tecnologia e por isso continuou investindo na pesquisa e no desenvolvimento de novos e mais potentes controles numéricos. Somente em meados dos anos 70 é que a participação das máquinas de controle numérico passou a ser significativa e o mercado em geral começou a se beneficiar com essas modernas máquinas.

Evolução contínua

No início dos anos 80, já com o mercado em expansão e sempre movida pelas necessidades de seus clientes, a Okuma introduziu a série OSP-5000, lançando a simulação gráfica na tela da máquina, a tecnologia de servoacionamentos digitais e os servomotores sem escovas.

Isso trouxe benefícios como o aumento da confiabilidade, reduzindo os custos e possíveis problemas de manutenção. Outra significativa atualização da companhia foi o desenvolvimento do THINC-OSP Control, o CNC que utiliza o sistema operacional Windows, da Microsoft, para combinar o controle OSP Okuma com uma plataforma PC de arquitetura aberta.

Com o OSP-P100, lançado em 2000, iniciou-se a fusão do comando da máquina com o Windows, sendo esse o primeiro comando da Okuma de arquitetura aberta que permitia a utilização de aplicativos de terceiros desenvolvidos pelo mercado.

Além da plataforma de arquitetura aberta, existe a possibilidade de melhoria contínua dos processos, por meio da incorporação de atualizações e do desenvolvimento de aplicativos que otimizem a produção. Entre outros benefícios, podem-se destacar a facilidade de conectividade em todo o ambiente da empresa e a utilização de ferramentas de produtividade.

O controle THINC permite acesso à maioria dos aplicativos e periféricos de mercado. A tecnologia possibilita ainda a comunicação com leitores de código de barra, alimentadores de barra, robôs, sistemas de medição e “pressetadores” de ferramentas.

Partners in THINC

O novo comando de arquitetura aberta THINC e a crescente demanda do mercado por soluções completas favoreceram a criação do Partners in THINC (PIT), no fim de 2004. Trata-se de um grupo formado por 46 empresas de diversos segmentos: desenvolvedores de softwares; fornecedores de ferramentas de corte; produtos e serviços para aplicações em metrologia industrial; fluidos de corte, entre outros, que se organizaram e desenvolveram soluções flexíveis para o mercado, que foram fornecidas pela primeira vez de forma direta ao cliente final.

Em 2012, a Okuma inaugurou seu prédio em São Paulo, abrindo espaço em seu showroom não apenas para visitas e desenvolvimento de testes mas também para que as empresas do Partners in THINC pudessem expor suas soluções aos clientes, gerando sobretudo uma forma bem eficiente de se trabalhar com as demandas do mercado. Por meio do controle THINC, um fabricante de sistemas de medição pode desenvolver um aplicativo específico para seu método de produção e fornecê-lo diretamente para o cliente final, sem nenhuma intervenção da Okuma. Isso trouxe agilidade e economia, abrindo oportunidades que antes não existiam.


Filosofia PIT – inovação 
colaborativa

O controle THINC®-OSP não é apenas o núcleo do PIT, ele é o motivo da criação dessa importante rede. Antes do THINC o PIT seria impossível, já que as integrações teriam que passar todas pela Okuma. A ideia do PIT é justamente descentralizar para assim reduzir custos e permitir melhores soluções para o cliente final.

Originado na Okuma America (EUA), o PIT foi gradativamente sendo aproveitado em outras partes do mundo. Como muitos de nossos clientes enfrentam os desafios da atuação global, eles naturalmente buscam utilizar as boas soluções desenvolvidas em uma determinada localidade em outras fábricas em vários países.

A Okuma possui presença global, com escritórios e centros técnicos localizados nos principais polos industriais do mundo, o que permite que clientes se beneficiem globalmente de desenvolvimentos regionais – algo bem alinhado com a filosofia PIT.

Reiterando, o PIT é um grupo de empresas que discutem soluções para problemas e desafios do mercado, porém sem criar uma estrutura paralela de atendimento. Atua, na verdade, disseminando as opções aos clientes. Quando um cliente apresenta uma necessidade específica, cada parceiro implementa a sua solução. Somente quando o cliente deseja uma administração centralizada do projeto é que a Okuma ou um de seus distribuidores concentra as ações.

Da mesma forma, cada empresa parceira avalia os resultados e determina se os saldos são positivos ou não. É importante destacar que os resultados das discussões não são apenas de cunho teórico, podem ser absorvidos na prática imediatamente pelo mercado.

Rede de soluções

Entre os principais ganhos gerados pelo programa está a capacidade de atender às necessidades do cliente e criar diferenciais sustentáveis para a Okuma, bem como para
empresas parceiras.

A quantidade de integrantes do grupo continua crescendo, assim como as vendas de máquinas novas associadas com soluções completas, em que diversos fornecedores de acessórios atuam de forma integrada e colaborativa. Nós da Okuma acreditamos que o mercado se beneficiará cada vez mais de iniciativas que melhorem a produtividade. O PIT, sendo um grupo que desenvolve melhorias exatamente nesse sentido, tem um futuro certeiro e promissor.

Nessa data em que a Okuma celebra a evolução tecnológica que redefiniu os processos de produção em larga escala, enfatizamos que permanecemos com a filosofia de responsabilidade total, com suporte desde o projeto até a manutenção da máquina em campo. Somos fonte única de fornecimento para máquina e comando, sempre com o compromisso de melhorar a confiabilidade, a operacionalidade e a produtividade das máquinas-ferramenta.

Glauco Bremberger
Diretor de engenharia e serviços da Okuma Latino Americana

Mercado de manufatura nacional
As máquinas convencionais têm cada vez mais um papel acadêmico, sendo sobretudo
utilizadas pelas escolas técnicas que ainda ministram módulos em tornos ma­
nuais. O mercado brasileiro, porém, consome cada vez menos esse tipo de máquina,
já que para competir mundialmente precisa atingir níveis de produtividade, qualidade
e flexibilidade possíveis apenas por meio de máquinas modernas. Por isso, o
espaço de crescimento das máquinas CNC no Brasil é muito grande.
Somente empresas modernas, produtivas e flexíveis continuarão a operar. Hoje não
se fala somente no investimento inicial na máquina-ferramenta. Análises de custo
com a manutenção e o custo da peça produzida são fundamentais.
Já é consenso que não é mais viável adquirir equipamentos baratos que necessitam
de muita manutenção e que não produzam peças com qualidade. Cada vez mais o
mercado percebe a necessidade de investir em máquinas com tecnologia avançada
e mais confiáveis, permitindo a utilização de automação e outras ferramentas de
produtividade – inovações cruciais para potencializar nossa competitividade.

A Okuma
Fundada em 1898 em Nagoya, no Japão – mudando sua sede para a cidade de
Oguchi, em 1980 –, a Okuma concentra a fabricação de seus principais produtos e
o desenvolvimento de novos no Japão, mas possui atualmente fábricas em Taiwan e
na China, com várias filiais na América do Norte, América do Sul, Europa e Ásia. Sua
história no Brasil começou em 1997, por meio da Okuma Latino Americana.
A Okuma é fornecedora exclusiva de fonte única do setor: a empresa projeta, fabrica
e distribui, por meio de sua ampla rede de distribuição, máquinas CNC, drive,
motores, encoders e controle CNC. Além disso, presta serviço de pós­vendas. Seus
principais produtos são tornos horizontais e verticais; centros de usinagem verticais,
horizontais, de cinco eixos e de duas colunas; máquinas multifuncionais horizontais
e verticais; e retificadoras cilíndricas internas e externas.
Tudo isso permite sinergias que aumentam o desempenho e oferecem ao usuário a
oportunidade de criar sua própria vantagem competitiva no cada vez mais exigente
ambiente da manufatura.

Revista O Mundo da Usinagem nº 102

Colaboração: agente transformador na gestão do conhecimento

Como criar condições para que a colaboração possa transformar o conhecimento organizacional em um ativo de valor e ferramenta para a inovação nas organizações?

Poderíamos começar apresentando uma definição do que é conhecimento. No entanto, muito mais do que uma definição formal, o importante é destacar que no processo de tomada de decisões, definição de estratégias e até mesmo na execução de algumas tarefas operacionais, o conhecimento é o que faz a diferença. O conhecimento baseia-se na experiência e no aprendizado adquiridos pelas pessoas ao longo dos anos, através de erros, acertos e registro das lições aprendidas. O conhecimento é um dos fatores que proporcionam o diferencial competitivo das empresas, é um recurso intangível, difícil de ser imitado e leva tempo para ser construído. Tem uma característica peculiar: quanto mais é utilizado e difundido, maior o seu valor. Ou seja, o efeito “depreciação” funciona de maneira oposta: a depreciação se acelera se o conhecimento não é aplicado.

O desafio das organizações é fazer com que o conhecimento não fique confinado a um número limitado de pessoas e seja revertido em produtividade, qualidade e soluções inovadoras, para que assim se torne um ativo tangível e se constitua em um atributo de valor para a empresa. O caminho para que isso aconteça é a condução de ações facilitadoras que possibilitem a transformação do conhecimento tácito ou individual em conhecimento explícito, aquele que já está escrito nas normas e procedimentos. A essas ações chamamos de gestão do conhecimento.

Por que fazer gestão do conhecimento?
A gestão do conhecimento tem como objetivo principal a preservação e a organização da memória organizacional, sejam elas quais forem, desde um processo de pagamentos até a mais sofisticada ação estratégica de vendas. Assim, devem ser conduzidas ações que possibilitem: o mapeamento do conhecimento da organização; o incentivo à comunicação entre as pessoas para que o conhecimento individual seja compartilhado e transformado em conhecimento explícito; e a criação de condições que facilitem o acesso ao conhecimento.

Seguir esse caminho não irá apenas incentivar, bem como proporcionar, como consequência, o desenvolvimento da capacidade inovadora e a transformação do conhecimento em ações para melhoria efetiva e constante de processos, produtos e serviços para obtenção de um benefício competitivo sustentável. Nesse sentido, a gestão do conhecimento torna-se um fator decisivo para o processo de inovações, na medida em que o conhecimento é compartilhado entre os setores de uma organização, criam-se condições que propiciam melhorias nos processos internos, melhoria na qualidade dos produtos e melhoria na prestação de serviços.

Por que inovar é importante?

Um indicador que mostra a importância da inovação é o percentual de vendas originadas de novos produtos. A tabela abaixo revela o resultado de uma pesquisa feita por E.F. Reichfeld, em 1996, que mostra a posição da empresa no mercado e seu percentual de vendas correspondentes a produtos lançados nos últimos cinco anos.

Se analisarmos rapidamente a tabela, é notória a importância da inovação para a competitividade de uma empresa. Observamos que o líder de mercado é aquele que muito provavelmente foi quem mais investiu em P&D e, portanto, teve chance de lançar produtos inovadores, que obviamente agregaram valor à sua marca e certamente atenderam às demandas e necessidades do mercado, fato que se evidencia pelo maior percentual de vendas obtidas nos últimos cinco anos.

Essa contribuição que uma empresa oferece ao mercado em termos de inovação é tangível, mensurável. No âmbito da estrutura interna da organização e das relações entre seus colaboradores fica, porém, a questão de como medir o impacto que o foco ou o incentivo à inovação pode causar internamente.

O papel do conhecimento tácito e sua relação com a inovação

Para ilustrarmos os conceitos apresentados, que mostram quanto a gestão do conhecimento pode ser um dos fatores que facilitam o processo de inovação, vamos utilizar um exemplo que é comum nas organizações. Sabemos que o processo de cobrança está cada vez mais estruturado nas empresas, com sistemas que indicam as ações a serem tomadas em caso de atraso nos pagamentos. Vamos imaginar que o sistema apresente uma lista de clientes que devam ser contatados e informados que se o pagamento não for regularizado em 48 horas o título será protestado em cartório.

Perfeito, o sistema disponibilizou uma informação que exige uma ação do profissional responsável pelo contato e pela regularização do pagamento, ou seja, a área de cobrança está fazendo o seu papel. O detalhe é que o profissional que deverá fazer esse contato sabe que determinados clientes da empresa, por seu histórico de parceria e fidelidade, devem ter um tratamento diferenciado. Assim, em vez de simplesmente executar o procedimento, ele informa a área comercial sobre o problema e solicita orientações sobre como proceder. Sem entrarmos em mais detalhes sobre o resultado dessa ação, o fato é que a decisão sobre a ação a ser tomada teve como base o conhecimento e não a informação, indicando assim a estratégia mais adequada para a solução do problema.

A conclusão é que, apesar de o sistema ter disponibilizado a informação, foi o conhecimento que fez a diferença na ação tomada. Explorando um pouco mais a situação acima, percebam que essa situação, se for bem conduzida, poderá trazer inovações nos critérios de cobrança e possivelmente uma vantagem competitiva no fortalecimento da relação com o cliente.

Ferramentas de colaboração

Um bom ponto de partida para a implementação da gestão do conhecimento pode ser a utilização das chamadas ferramentas de colaboração, que podem ser desenvolvidas e implementadas em diferentes áreas da organização. Vejam alguns exemplos:
• A intranet com um conteúdo dinâmico e bem administrado pode ser uma poderosa ferramenta no compartilhamento do conhecimento organizacional;
• O banco de talentos pode facilitar a busca por profissionais com conhecimentos específicos na organização;
• Bases de conhecimento que podem ser criadas para determinados grupos de interesse, onde conhecimentos poderão ser registrados e compartilhados;
• Fóruns de discussão que poderão estar ou não ligados às bases de conhecimento;
• As bases de gestão de projetos, onde a documentação sobre os projetos pode ser armazenada juntamente com as lições aprendidas em um determinado projeto;
• Guias de boas práticas na gestão de projetos, no desenvolvimento de sistemas, nos processos de fabricação, etc.
• A gestão eletrônica de documentos, que pode ser usada para processos da qualidade;
• As aplicações de CRM que podem ter importantes registros na relação com os clientes.

Essas ferramentas de colaboração criam condições ou um ambiente adequado para que o conhecimento individual de cada colaborador seja compartilhado, atuando como um agente facilitador e potencialmente capaz de transformar o conhecimento em um ativo de valor; sendo um meio fértil para a criatividade e o surgimento de possíveis inovações.

Conclusão

Independentemente do período de globalização em que vivemos, nas organizações que priorizam a inovação é constante a necessidade de atender às necessidades dos clientes. Além da inovação, seja na melhoria dos produtos, dos processos internos, na redução dos custos de produção, na melhoria dos processos de logística ou no atendimento das exigências legais, a gestão do conhecimento e a consequente valorização do capital intelectual das organizações são mecanismos vitais para que as empresas sobrevivam ao desafio de se manterem competitivas e sustentáveis.

Marcos Raposo
Coordenador de Desenvolvimento de
Sistemas, Sandvik do Brasil

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