Estratégia de desenvolvimento

da plataforma de motores

elétricos W22

Dia da Inovação na Indústria – IEL/SC – FIESC - Fpolis/SC 18/07/12

Sebastião Lauro Nau

1

CONTEÚDO

1. UM POUCO SOBRE A WEG

2. DESENVOLVIMENTO DA PLATAFORMA W22

3. RESULTADOS

Unidades de negócios

Motores Automação Energia Transmissão

& Distribuição Tintas

Fábricas e Filiais Do primeiro prédio ao parque instalado total

Argentina

Chile

Colômbia

Venezuela

Peru

México

Estados Unidos

Portugal

Espanha

Itália

França

Áustria

Reino Unido

Alemanha

Bélgica

Holanda

Suécia

Emirado

Rússia

Índia

China

Cingapura

África do Sul

Japão

Austrália

Brasil

Argentina

México

Portugal

China

Índia

África do Sul

EUA

Áustria

Museu WEG (primeira fábrica)

Colaboradores De 3 fundadores

a mais de 24 mil

colaboradores

89%

11% 11% de colaboradores

no exterior

Faturamento (Em R$ milhões)

MISSÃO Crescimento Contínuo e

Sustentável, mantendo a

simplicidade

VISÃO Ser referência global em máquinas

elétricas com uma ampla linha de

produtos, provendo soluções

eficientes e completas

Capacidade de Inovação Tecnológica

Parceria com as melhores escolas de engenharia no

Brasil e no mundo

Comitê Científico e Tecnológico para discussão de inovações tecnológicas

na área eletro-eletrônica

INVESTIMENTOS CONSISTENTES EM P&D (R$ Milhões)

Pesquisa & Desenvolvimento Receita Líquida

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2001 2000 2002

18 18 21 30 34

63 73

86 89

2,3%

1,7% 1,5%

2,5%

1,6% 1,8%

2,4% 2,3%

2,0%

82

2009

2,0%

2010

106

2,4%

2011

135

2,6%

Engenheiros:

• Graduados: 712 (58,7%)

• Especialistas: 373 (30,8%)

• Mestres e Doutores: 127 (10,5%)

Total: 1212

Maior eficiência energética (baixo consumo, menor emissão de CO2)

Redução dos níveis de ruído, vibração e temperatura

Redução de peso e tamanho (menor consumo de material)

Redução de custo

Novas aplicações (em função das novas tecnologias)

Inovação Tecnológica

FOCO:

Índice de Inovação - Motores Percentual do Faturamento com produtos lançados nos últimos 5 anos.

47,7% 48,7% 52,2%

49,8%

64,2%

76,0%

83,4%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

6

1

9

22

4 4

9

0

5

10

15

20

25

30

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

Número de pedidos de patentes

11

DESENVOLVIMENTO DA PLATAFORMA DE

MOTORES ELÉTRICOS W22

12

DESAFIOS:

1. Técnico: Desenvolver uma plataforma de motor

elétrico de indução com características de

desempenho e qualidade superiores à plataforma

W21, de menor custo, que servisse de base para cerca

de 150 linhas diferentes de motores.

2. Gestão: Coordenar o desenvolvimento da nova

plataforma W22 para aplicação mundial, envolvendo 7

equipes multifuncionais e multidepartamentais, clientes

e fornecedores no Brasil e no exterior.

Mercado África - 50Hz Mercado USA - 60Hz Mercado Brasil - 60Hz B

ase

Standard Eff IE1

Base High Eff

Base

W22 Plus

High Eff IE2 NEMA Premium W22 Premium

Premium Eff IE3 Super Premium

Derivadas

WMagnet

Derivadas

Dahlander Conjugado Constante

Derivadas

WMagnet JM (selo mecânico)

Dahlander Conjugado Variável JM (selo mecânico) JP (gaxeta)

10 e 12 pólos JP (gaxeta) Dahlander Conjugado Constante

Duplo Enrolamento Conjugado Constante IEEE Dahlander Conjugado Variável

Duplo Enrolamento Conjugado Variável NEMA 50Hz 10 e 12 pólos

Motofreio Lenze Dahlander Conjugado Constante Duplo Enrolamento Conjugado Constante

Smoke 400 Dahlander Conjugado Variável Duplo Enrolamento Conjugado Variável

Smoke 300 10 e 12 pólos Smoke 400

Smoke 200 Duplo Enrolamento Conjugado Constante Ventilação

Ventilação Duplo Enrolamento Conjugado Variável CatD/Oil Well Pump

Cooling Tower Motorredutor Tipo 1

Mercado Europa - 50Hz Oil Well Pump Motofreio Tipo 1

Ba

se

Standard Eff IE1

True-Metric Motofreio Lenze

High Eff IE2 Motofreio Lenze Wwash

Premium Eff IE3 P Base Exn (cert)

Derivadas

Dahlander Conjugado Constante DIP

Dahlander Conjugado Variável Mercado América Latina - 50Hz Exe

10 e 12 pólos

Base Standard Eff IE1

Wmining

Duplo Enrolamento Conjugado Constante High Eff IE2

Duplo Enrolamento Conjugado Variável Premium Eff IE3 Mercado Austrália - 50Hz

Motofreio Lenze

Derivadas

Dahlander Conjugado Constante

Base

Premium Eff

Smoke 400 Dahlander Conjugado Variável TOP Premium Eff

Smoke 300 10 e 12 pólos

Derivadas

Dahlander Conjugado Constante

Smoke 200 Duplo Enrolamento Conjugado Constante Dahlander Conjugado Variável

Ventilação Duplo Enrolamento Conjugado Variável 10 e 12 pólos

Exn (auto) Motofreio Lenze Duplo Enrolamento Conjugado Constante

Exn (cert) Exn (auto) Duplo Enrolamento Conjugado Variável

DIP Exn (cert) Motofreio Lenze

WMagnet DIP Exn (cert)

Exe JM (selo mecânico) DIP

JP (gaxeta) Exe

Total de linhas: 148 CatD/Oil Well Pump Wmining

LINHAS DE MOTORES WEG

14

Tendências Globais/Direcionadores do Projeto

1. Redução do consumo de energia, o que implica no

aumento dos níveis de rendimento dos motores elétricos

(legislação/necessidades dos clientes)

2. Redução dos níveis de ruído sonoro e vibração

3. Manutenção mais fácil

4. Redução de Temperatura (Aumento da vida útil)

5. Modularidade e Flexibilidade

6. Redução de Custo

7. Uso com inversores de frequência (velocidade variável)

8. Inovação Tecnológica e Design

15

Metodologia/Abordagem

7 subsistemas: Carcaça, Caixa de ligação, Tampas,

Ventilação, Eixos, Mancais e Projeto Eletromagnético.

Uma equipe para cada subsistema

Coordenador do subsistema e Coordenador Geral

Entrevistas com pessoal técnico-comercial do Brasil e

das filiais do exterior para levantamento das

necessidades de cada mercado

Contratação de empresa especializada em design

Tampas

Mancais

Ventilação

Projeto

Eletromagnético Caixa de Ligação

Carcaça

Subsistemas

Eixo

17

Aspectos inovadores do projeto:

• Nova plataforma de motores elétricos de

indução com níveis de eficiência superiores aos

das normas

• Redução significativa dos níveis de ruído

sonoro emitidos pelos motores

• Novo conceito do sistema de ventilação

• Novo processo de fundição de carcaças de

ferro fundido

• Estratégia de desenvolvimento

20/07/2012

1. Motores de Indução Trifásicos, totalmente fechados,

carcaça de ferro fundido

2. Níveis de Eficiência: IE1, IE2 e IE3 de acordo com a

IEC 60034-30

3. Potências: 0,12 a 500 kW

4. Número de polos: 2, 4, 6, 8, 10 e 12 (incluindo

motores de multi-velocidades)

5. Carcaças: IEC 63 a 355A/B

6. Grau de Proteção: IP55

7. Classe de Isolamento F, elevação de temperatura

da classe B

CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DA

PLATAFORMA W22

Ferramentas Computacionais

Análise Térmica

Análise Estrutural

CFD

Ruído e Vibração

Projeto Elétrico

Dois Olhais Superiores:

Maior rigidez da carcaça

Maior facilidade para içamento

Maior resistência mecânica e

segurança para deslocamento

Nova posição da caixa de ligação:

Redução de temperatura no

enrolamento e nos mancais

Padronização de prensagens

Padronização do comprimento interno

dos cabos

Redução de ruído

Redução de “Hot Spots”

Carcaça

Local para instalação de

Sensor de Vibração a cada 90º

Pés Inteiriços:

Modificação do ponto de divisão do

molde, aumentando a qualidade da

peça fundida

Maior resistência ao impacto

Mais adequado às aplicações com

elevados níveis de vibração

Carcaça

Furos no pé para facilitar suspensão de

motores operando na vertical

VENTILADOR

W21 W22

X

Ventilação

Redução do número de pás

Otimização dos diâmetros do cubo

e das pás

Reforço da estrutura do cubo do

ventilador

Redução de Ruído

Aumento da vazão de Ar

Redução de Perdas de ventilação

Maior rigidez da peça

Maior facilidade na Montagem

Ventilação

Versatilidade:

Defletora com preparação para

encoder e chapéu

Conceito Aerodinâmico:

Redução de Ruído

Redução de Perdas Mecânicas

Design da Grade de Entrada de Ar:

Reduzir perdas por recirculação

Redução de Ruído

Maior resistência mecânica

Ventilação

Patente

requerida!

Caixa de Ligação

Maior qualidade de conexão

Facilitar manuseio dos cabos na

Instalação

Maior espaço para instalação de

acessórios

Facilitar Manutenção

Novo sistema de conexão dos

cabos Auxiliares

Aumento médio de volume em 30%

Assento do rolamento

deslocado para lado

externo da tampa

Reduzir temperatura

no mancal

Reforço na

estrutura da tampa

Maior robustez no

Processo e no

Produto

Tampas

Novo Design de aletas

Reduzir temperatura no

mancal

Redução de refugo na

fundição

Tampa Dianteira

Novo design com superfície lisa

Melhor escoamento de ar

Redução de ruído

Tampas

Reforço estrututal para

evitar deformação na

usinagem

Local para saída de graxa

Tampa Traseira

WISE Insulation System®

Permite operação com inversor de frequência.

Projeto elétrico de alto desempenho Novo projeto de estator e rotor.

Solução FluxoWEG Optimal Flux Solution®

Motores W22 IE2 e IE3 alimentados por inversores de

frequência WEG CFW11 podem operar em baixa

rotação com torque constante sem necessidade de

ventilação forçada

Projeto Elétrico

RESULTADOS

63 - 112 225 - 355

132 - 200

TRÊS CONCEITOS DE PRODUTOS

Níveis de Rendimento dos Motores W22

Os motores W22 foram desenvolvidos

para três versões de níveis de

rendimento da norma IEC 60034-30 e

demais normas para cada mercado,

excedendo os níveis estabelecidos

nestas normas

32

64

69

74

79

84

89

94

Nív

el

de

Pre

ss

ão

So

no

ra d

B(A

)

W21 W22

W21 92 79 82 70

W22 79 72 73 66

315 - 2P 315 - 4P 225 - 2P 225 - 4P

-13dB(A) -7dB(A)

-9dB(A) -4dB(A)

Nível de Ruído

33

MERCADO

Aumento da competitividade com esta nova plataforma. Ela vem

substituindo a plataforma de produtos W21 que estava no mercado

há dez anos e, em menos de dois anos, já responde por cerca de

55% de todo o faturamento da WEG Motores.

79,25%

96,72% 92,16%

96,86%

20,75%

3,28% 7,84%

3,14%

EUROPA OCEANIA AMÉRICAS ÁFRICA

Substituição W21 por W22 por continente - 2012 w22 w21

Versatilidade

Aprendizados

• O sucesso de um projeto depende do apoio da direção

da empresa e do comprometimento e cooperação entre

todos os envolvidos.

• Ferramentas de gestão devem ser adequadas e

alinhadas à cultura e valores da empresa.

• A integração entre todos os envolvidos no projeto foi

fundamental.

• Pesquisa de mercado para avaliar tendências e

necessidades nem sempre é eficaz.

• As técnicas de simulação são essenciais para reduzir o

número de protótipos e, com isso, o tempo de

desenvolvimento do produto.

• Mesmo para um motor elétrico, o design arrojado pode

fazer a diferença.

Obrigado!

Sebastião Lauro Nau slnau@weg.net