Dia do Aviador: como a automação mudou a montagem de aeronaves

Em 23 de outubro de 1906, no campo de Bagatelle, em Paris, Alberto Santos Dumont levou o 14-bis a um voo de cerca de 60 metros, a dois ou três metros do chão, diante da comissão do Aéro-Club de France. O feito valeu a Taça Archdeacon e, trinta anos depois, deu nome a uma data: a Lei nº 218, de 4 de julho de 1936, declarou 23 de outubro o Dia do Aviador no Brasil. Em 2026, a data coincide com os 120 anos daquele voo.

O 14-bis foi construído à mão, com estrutura de bambu e madeira revestida de seda. Um avião comercial atual reúne centenas de milhares de peças e de fixadores, com tolerâncias de fração de milímetro em estruturas de dezenas de metros. Entre um e outro, a automação na indústria aeronáutica percorreu um caminho próprio, diferente do da indústria automotiva, e é esse caminho que esta matéria da semana do Dia do Aviador apresenta.

Por que o avião demorou a ser automatizado

A montagem de aeronaves tem características que dificultam a automação clássica:

• Volume baixo. Mesmo os modelos mais vendidos são produzidos em ritmo de algumas dezenas de unidades por mês, muito longe dos milhares de carros por dia de uma montadora.
• Peças enormes e flexíveis. Painéis de fuselagem e revestimentos de asa se deformam sob o próprio peso. Posicioná-los com precisão exige apoios e medições cuidadosas.
• Tolerâncias apertadas em grandes dimensões. O alinhamento de uma asa com a fuselagem precisa ser garantido em distâncias de vários metros.
• Certificação rigorosa. Qualquer mudança de processo precisa ser qualificada e aceita pelas autoridades de aviação civil, o que torna a adoção de tecnologia mais lenta e cara.

Por décadas, a solução foi apoiar o trabalho manual em gabaritos gigantes, estruturas rígidas que seguravam as peças na posição certa enquanto equipes de montadores furavam e rebitavam. Os gabaritos garantiam a geometria, mas eram caros, ocupavam espaço e amarravam a fábrica a um único modelo.

Robôs de furação e rebitagem

A operação mais repetitiva da montagem estrutural é a instalação de fixadores. Cada rebite ou prendedor exige furar, escarear, medir o furo, aplicar selante quando necessário e instalar a peça. Feito à mão, o processo é lento, sujeito a variações e causa lesões por esforço repetitivo.

A automação atacou esse ponto por várias frentes:

• Máquinas de rebitagem automática em forma de C ou em pórticos, que trabalham em painéis de asa e fuselagem executando todo o ciclo de furação e fixação em cada ponto.
• Robôs articulados com efetuadores especializados, adaptados de robôs industriais comuns, com compensação de posição por medição externa para alcançar a precisão exigida.
• Robôs que se deslocam sobre a estrutura, presos por ventosas ou trilhos flexíveis, que levam a furação até regiões onde uma máquina fixa não chega.
• Sistemas cooperativos, em que um robô trabalha por fora e outro por dentro da fuselagem para instalar fixadores que precisam de acesso pelos dois lados.

O ganho não é apenas de velocidade. A qualidade do furo, a perpendicularidade e a profundidade do escareado ficam mais uniformes, o que se reflete na vida em fadiga da estrutura.

Metrologia a laser e montagem guiada por medição

A segunda grande mudança veio da metrologia. Os rastreadores a laser (laser trackers) medem a posição de alvos refletivos em três dimensões, com exatidão da ordem de centésimos de milímetro em distâncias de vários metros. Um dos usos típicos é justamente alinhar asas durante a montagem. A fotogrametria e os scanners 3D completam o conjunto.

Com medição precisa disponível em tempo real, a lógica da montagem pode mudar. Em vez de confiar em um gabarito rígido para garantir a geometria, o sistema mede as peças como elas realmente são e comanda atuadores para posicioná-las. Posicionadores motorizados, com vários eixos controlados, movem seções de fuselagem ou uma asa inteira até a posição calculada, e o rastreador confirma o resultado antes da fixação.

Essa montagem guiada por medição reduz a dependência de gabaritos dedicados, facilita a produção de variantes e cria um registro digital de cada aeronave montada, útil para a rastreabilidade exigida pela certificação.

Linhas móveis e logística interna

Durante muito tempo, o avião ficava parado em uma posição de montagem enquanto as equipes se revezavam em volta dele. A adoção de linhas móveis, inspiradas na indústria automotiva, mudou esse arranjo em fábricas de aviões comerciais: a aeronave avança continuamente ou em pulsos programados, e cada estação executa um conjunto definido de tarefas.

O conceito exige mudanças em toda a operação:

• Transporte de grandes seções por veículos guiados automaticamente e plataformas de ar, que movem estruturas pesadas com precisão.
• Abastecimento sincronizado de peças e ferramentas em cada estação, com kits preparados para a tarefa.
• Balanceamento das estações, para que nenhum posto se torne gargalo.
• Sistemas de execução da manufatura que acompanham o avanço de cada aeronave, as tarefas concluídas e as não conformidades.

Materiais compostos e automação de laminação

O avanço dos materiais compostos de fibra de carbono em asas e fuselagens trouxe outra frente de automação. Máquinas de colocação automática de fibras (AFP, na sigla em inglês) e de deposição de fitas depositam camadas de material pré-impregnado sobre moldes, seguindo trajetórias programadas, com controle de orientação e sobreposição que seria impraticável à mão em peças grandes.

Depois da cura, a inspeção por ultrassom é feita por sistemas robotizados que varrem a peça e geram mapas de defeitos. Pintura, aplicação de selantes e inspeção visual com câmeras completam o conjunto de processos em que robôs substituem ou auxiliam o trabalho manual.

Dados, simulação e rastreabilidade

A automação na indústria aeronáutica não se limita aos equipamentos. Cada aeronave precisa ter um histórico completo: que peça foi instalada, por quem, com qual ferramenta, em que condição e com que resultado de inspeção. Esse requisito de rastreabilidade levou as fábricas a integrar máquinas, ferramentas e sistemas de informação.

• Ferramentas de aperto e furação conectadas registram torque, ângulo e sequência e associam o dado ao número de série da aeronave.
• Modelos 3D do produto alimentam diretamente a programação dos robôs e dos sistemas de medição, reduzindo a digitação manual de coordenadas.
• Simulação da linha antes da implantação permite testar o alcance dos robôs, o fluxo de materiais e o balanceamento das estações sem parar a produção.
• Relatórios de medição gerados automaticamente pelos rastreadores a laser e scanners passam a fazer parte do registro de qualidade de cada unidade.

Onde o trabalho humano continua central

Apesar do avanço, a montagem de aeronaves segue muito dependente de trabalho qualificado. Instalação de sistemas elétricos, hidráulicos e de interiores, chicotes que percorrem toda a fuselagem, ajustes finais e inspeções de conformidade ainda são tarefas majoritariamente manuais. A tendência não é eliminar o montador, mas tirar dele as operações repetitivas e ergonomicamente críticas, como furar acima da cabeça, e dar a ele ferramentas conectadas, que registram torque, sequência e identificação de cada fixação.

No Brasil, a cadeia aeronáutica se desenvolveu em torno do Vale do Paraíba, em São Paulo, a partir da formação de engenheiros no Instituto Tecnológico de Aeronáutica, e reúne fabricantes de aeronaves, fornecedores de estruturas e empresas de usinagem e tratamento de superfície. Robôs de furação, metrologia a laser e integração digital da produção fazem parte da pauta de modernização desse setor.

Cento e vinte anos depois do voo em Bagatelle, a aviação continua sendo um laboratório exigente para a automação: pouco volume, muita variedade, peças enormes e nenhuma margem para erro.