O uso de robôs na indústria metalúrgica

Veja neste artigo como a Universal Robots pode colaborar com a indústria metalúrgica através do uso de cobots em tarefas que antes não eram automatizadas.

O uso de robôs na indústria metalúrgica
O uso de robôs na indústria metalúrgica

Dos dias 16 a 18 de Novembro de 2016, a cidade de Las Vegas recebeu, no Las Vegas Convention Center, o FABTECH 2016 - com a primeira aparição da Universal Robots e dos braços robóticos colaborativos. Nessa conferência, apresentamos uma aplicação com um scanner que oferecia dados de metrologia em protótipos, comparando desvios de produtos dos desenhos técnicos.

Os robôs, de usabilidade amigável, também foram exibidos em aplicações de manuseio de material e soldagem essenciais para a indústria metalúrgica. Confira abaixo um resumo dos benefícios dos cobots nesse setor.

Por que usar robôs na indústria metalúrgica?

Historicamente, a indústria metalúrgica sempre foi um local onde as novas tecnologias de automação são adotadas cedo. Para acompanhar a competição, grandes players sempre se apoiaram na busca de maneiras inovadoras para aumentar a eficiência rapidamente.

A invenção da produção com linha de montagem no começo do século 20 ou a implementação de robôs industriais nas linhas na década de 70 são dois dos exemplos mais lembrados.

Hoje, os robôs colaborativos hoje marcam uma nova revolução industrial e desde sua concepção já tomam um papel vital na indústria metalúrgica. Mas, dessa vez, existem duas diferenças cruciais.

As antigas revoluções industriais desenvolveram-se de cima para baixo, já que inicialmente tinham origem em grandes empresas criando novas formas de automação: isso fez com que fossem criadas majoritariamente grandes e pesadas máquinas, exigindo muito espaço em corredores de produção imensos.

E, mais do que isso, essas máquinas eram muito caras, o que fazia da tecnologia acessível apenas às grandes corporações com orçamento praticamente ilimitado para novos investimentos.

Em contrapartida, a atual revolução industrial advinda do uso de robôs colaborativos vem de baixo para cima: ao reduzir os custos e o espaço necessário para os robôs, essa automação torna-se possível para pequenas e médias empresas.

A indústria metalúrgica ainda está buscando aumentar a eficiência e precisão tanto nas empresas grandes quanto nas pequenas. Recentemente, um terceiro fator tornou-se tão importante quanto os outros dois supracitados: flexibilidade.

Mais e mais os consumidores pedem por produtos individualizados, tornando toda a cadeia de produção e venda um complexo desafio de alto mix e baixo volume de produção.

E a indústria metalúrgica não é uma exceção. Esse fenômeno pressiona cada vez mais pela necessidade de uma tecnologia de automação flexível para desenvolver novas tarefas rapidamente.

Como isso funciona na prática? Qual a opinião dos profissionais responsáveis pelas linhas de produção? Confira abaixo:

Cases de robôs colaborativos na indústria metalúrgica

Abaixo, separamos o case de 3 empresas na indústria metalúrgica para você conhecer:

  1. Etalex;
  2. Scott Fetzer Electrical Group;
  3. Task Force Tips.

Confira-os abaixo.

Case Etalex

A Etalex é uma fabricante de sistemas de prateleiras que precisava de uma solução de braço robótico flexível que pudesse ser usado para múltiplas tarefas enquanto usava pouco do espaço limitado na fábrica.

Uma das tarefas é descarregar manualmente a prensa por 8 horas diárias. Uma tarefa extenuante que também tinha risco de acidentes sérios.

Nós precisávamos de uma solução em automação que fosse flexível e que pudesse ser usada em 10 ciclos de produção diferentes. E como tínhamos apenas 2 metros disponíveis na frente da prensa, era importante que pudéssemos rodar essa aplicação sem uma célula de segurança.

Jean Francois Rousseau, Engenheiro de Fábrica, Etalex

A Etalex selecionou uma solução baseada em um UR10. Ele fica posicionado no começo do imenso hall de produção de aproximadamente 27870,912m². E, ao contrário dos outros 25 robôs na fábrica, o UR10 não trabalha com uma proteção de segurança que poderia tirar espaço valioso da linha.

O cobot pega peças da prensa usando um copo de sucção e os dispõe em uma pilha próxima. Essa tarefa repetitiva e potencialmente perigosa é perfeita para um braço robótico colaborativo.

As tarefas manuais delegadas aos empregados agora são reduzidas a uma hora diária gasta em inspeção de qualidade em cada pallet e na troca de bobinas. Isso liberou mais tempo de trabalho em tarefas mais recompensadoras, ergonômicas e valiosas.

O operador de máquinas da Etalex, Richard Clive, destaca como o cobot UR10 tornou o espaço de trabalho mais seguro:

“Antes, você precisava pôr suas mãos próximas da prensa. Sempre havia a chance de um acidente acontecer a qualquer momento. Mas com a [ajuda da] Universal Robots, não corremos mais o risco desse tipo de ferimento.”

Case Scott Fetzer Electrical Group - Cobots móveis levam a automação na fabricação de metais onde é necessário

A Scott Fetzer Electrical Group é uma fabricante de componentes para motores elétricos no Tennessee. A empresa estava buscando novas maneiras de se tornar mais competitiva no mercado global enquanto tiraria também mais vantagens do maquinário já existente.

E a melhor solução que encontraram foram os robôs colaborativos.

Quando o primeiro UR5 chegou à Scott Fetzer Electrical Group (SFEG), ele foi rapidamente nomeado como Wally, inspirado pelos livros populares de “Onde está o Wally?” que apresentavam um simpático colega que aparecia em novos lugares em meio à multidões.

“Em um dia, o Wally está dobrando metais, no outro ele está realizando tarefas de pick-and-place, no outro nós o levamos para o Dia da Manufatura na escola local”, diz Matthew Bush, Diretor de Operações na SFEG que fabrica uma grande variedade de motores elétricos e componentes.

Ter os cobots da Universal Robots montados em pedestais sobre rodas significa que eles podem rapidamente se mover entre postos de trabalhos e etapas da linha de produçào. Depois que o UR10 completa suas operações na máquina de estampagem, ele é instalado para alimentar a caixa de dobra e a prensa TOX.

Um dos nossos grandes desafios é que somos produtores de alto mix e baixo volume. A maioria das nossas linhas não funciona o tempo todo, então, encontrar uma maneira de botar robôs na linha da maneira tradicional era um desafio muito grande. A única maneira que encontramos para superar esse desafio foi com robôs colaborativos. Eles têm a velocidade e a precisão necessárias para as tarefas além da capacidade de serem móveis e trabalhar ao lado de humanos

Matthew Bush, Diretor de Operações na SFEG

Ao implementar uma frota de 14 robôs colaborativos em plataformas móveis na produção, a SFEG se aproveitou do fato que os cobots são facilmente reinstalados e podem operar com segurança mínima ou nenhuma célula de segurança ao lado de humanos após uma vistoria de riscos.

Esse é um rompimento tradicional dos robôs industriais tradicionais que normalmente ficam atrás de células de segurança grandes com barreiras que os separam das pessoas.

O uso de robôs na indústria metalúrgicaO uso de robôs na indústria metalúrgica

Case Task Force Tips - A flexibilidade gera grandes ganhos financeiros

Outro bom exemplo é a Task Force Tips, uma empresa com sede em Indiana que fabrica válvulas para mangueiras de incêndio.

A empresa trabalha com tecnologia robótica desde 1990, mas reconheceu que os robôs industriais tradicionais chegaram ao seu limite no que se referia à flexibilidade de uso para novas tarefas.

O que acontece é que a máquina que o robô está carregando diariamente se desgasta primeiro, e aí você tem um robô caríssimo com o qual não pode fazer nada. Nós ouvimos que os robôs colaborativos poderiam ser usados de maneira mais flexível, então decidimos explorar essa tecnologia

Steward McMillian, CEO da Task Force Tips

E a exploração deu certo. A Task Force Tips instalou um cobot UR10 e dois UR5 para alimentar máquinas de CNC e um quarto UR5 é montado em uma mesa com rodas e movido entre tarefas.

Os robôs trabalham de maneira colaborativa ao lado de empregados TFT graças às 17 configurações de segurança nativas que fazem com que o robô pare de operar imediatamente ao encontrar obstáculos em sua rota.

Esse cenário é o que McMillian chama de uma mudança fundamental de paradigma - e que resultou em um retorno sobre o investimento para a Task Force Tips em apenas 34 dias.

Robôs na indústria metalúrgica - como usar?

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Universal Robots Brasil

Acreditamos que a tecnologia robótica colaborativa pode ser usada para beneficiar todos os aspectos das empresas baseadas em tarefas – independentemente do seu tamanho. Acreditamos que a mais recente tecnologia de robô colaborativo deve estar disponível para todas as empresas. O custo nominal do investimento é rapidamente recuperado, pois nossos braços robóticos têm um período médio de retorno de apenas seis meses.

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