Projeto de automação industrial - Parte 2: Principais etapas

A segunda etapa deste guia de projeto de automação industrial visa os elementos práticos de um projeto que dependem da análise do ambiente de manufatura e das necessidades produtivas derivadas dos KPIs da sua linha. Entenda mais sobre o assunto a seguir.

Leia a parte 1 aqui.

Um projeto de automação industrial envolve diferentes membros da sua equipe e depende de uma análise criteriosa de diversos fatores: pontos de maior impacto, locais com maior facilidade de implementação de novas tecnologias, treinamento e capacitação de operadores, custos de implementação, custos de aquisição, custos de manutenção etc.

Não existe uma resposta fácil sobre qual tarefa deve ser automatizada, mas este guia visa te ajudar a delimitar qual a melhor solução para cada caso.

Primeiros passos para automação industrial

Automatizar uma linha de produção pode trazer inúmeros benefícios, como aumento da eficiência, redução de erros e desperdícios, além de melhorar a qualidade do produto final.

Para iniciar o processo de automação, é essencial compreender as necessidades produtivas de forma abrangente. Abaixo, segue um guia passo a passo para começar esse processo:

01 Realize uma análise da linha de produção atual:

O primeiro passo é justamente olhar para sua linha de produção de maneira macro e observar alguns elementos:

• Identifique os gargalos e pontos fracos do processo atual.
• Analise a produtividade e a taxa de erro em cada etapa da linha de produção.
• Verifique quais tarefas são repetitivas e passíveis de automação.

A partir da compilação desses dados, passe para a próxima etapa.

02 Defina os objetivos da automação:

A automação deve ser realizada com um fim em mente. Não adianta pensar em soluções sem ter uma métrica específica de acompanhamento ou um retorno sobre o investimento planejado. Portanto:

• Estabeleça metas claras do que se espera alcançar com a automação (por exemplo, aumento da produção em X%, redução de erros em Y%, economia de Z% nos custos etc.).
• Determine indicadores-chave de desempenho (KPIs) para medir o sucesso da automação.

Una os objetivos do seu projeto de automação industrial às KPIs e aos indicadores industriais já presentes na sua manufatura.

03 Avalie o orçamento disponível:

O valor máximo disponível para investimento em automação também é um fator importante na sua tomada de decisão, já que funciona como limitador para as potenciais aplicações. Portanto:

• Determine o investimento máximo que pode ser destinado à automação.
• Compare o orçamento com os custos estimados para a implementação da automação.

Para cada solução de automação prevista, preveja qual o tempo de retorno sobre o investimento, payback, ganhos diretos (produtividade e qualidade) e indiretos (redução de acidentes, maior satisfação e retenção da equipe) na linha e mais.

04 Pesquise tecnologias de automação disponíveis:

Neste guia, mostramos quais são os principais tipos de robôs industriais usados nos projetos de automação industrial ao redor do mundo. Encontre essas informações nos próximos tópicos, mas, antes, pense nos pontos abaixo:

• Explore diferentes fornecedores e soluções disponíveis no mercado.
• Considere tecnologias como robôs industriais, sistemas de visão computacional, automação de processos, entre outras.

Cada tipo de solução robótica terá suas necessidades específicas de implementação - bem como pontos fortes e fracos.

05 Peça testes e protótipos:

Antes da implementação em linha é necessário validar a solução robótica em um ambiente controlado que tenha as especificações da sua linha. Você não quer botar uma automação lenta demais ou insegura dentro da sua fábrica.

Muitos fabricantes projetam modelos digitais e alguns até mesmo constroem a solução em um ambiente de testes para avaliar sua funcionalidade. Assim:

• Antes de realizar a automação em larga escala, teste as tecnologias em pequena escala.
• Crie protótipos para verificar a viabilidade técnica e a adequação às necessidades produtivas específicas.

06 Elabore um plano de implementação:

Depois de validar a efetividade e segurança da solução robótica na sua linha, é necessário analisar o que será necessário para uma implementação plena na fábrica. Para isso:

• Defina uma estratégia detalhada para a implementação da automação na linha de produção.
• Estabeleça um cronograma realista e determine as etapas do processo.

Esta etapa pode ser facilitada com empresas autorizadas atuando junto à sua equipe e adicionando expertise.

07 Treine a equipe:

Uma das etapas mais delicadas da automação industrial é o treinamento e capacitação da equipe responsável pelo contato direto com o robô ou máquina. Algumas soluções possuem treinamentos mais simples, outras exigem a contratação de funcionários externos especializados. Por isso:

• Certifique-se de que a equipe responsável pela operação da linha de produção esteja devidamente treinada para lidar com as tecnologias de automação.
• Forneça treinamento adequado para lidar com possíveis situações de emergência ou falhas na automação.

Os demais processos associados ao projeto de automação industrial são referentes à escolha da tecnologia específica utilizada.

Definição do melhor tipo de robô industrial

Robôs são sinônimos de automação industrial, ainda que não sejam a única opção. Máquinas CNC, por exemplo, automatizam tarefas. Aqui, contudo, trataremos apenas da robótica, justamente por possuir soluções mais flexíveis e adaptativas às necessidades das fábricas modernas.

Uma linha eficiente mistura diferentes tipos de automação, mas este artigo visa explicar porque começar a automatizar com robôs é o melhor investimento.

Quais são os robôs industriais mais comuns?

Podemos elencar os robôs industriais em 7 tipos:

1. Articulados: Robôs articulados são atualmente os mais utilizados nas indústrias. Possuem um desenho similar a um braço humano, composto por eixos que se dobram em diversas direções e, justamente por isso, aumentam o alcance e as possibilidades de aplicação.
2. Cartesianos: O robô cartesiano também é conhecido como robô retilíneo e robô de gantry. Sua configuração é retangular, em três juntas prismáticas que fornecem movimento linear deslizando os três eixos perpendiculares.
3. Cilíndricos: Os robôs cilíndricos possuem ao menos uma junta rotativa na base e uma junta prismática conectando os elos. A primeira usa um movimento de rotação ao longo do eixo, enquanto a segunda usa um movimento linear.
4. Polares: Os robôs polares apresentam uma junta de torção entre o braço e a base, além de uma combinação de duas juntas rotativas e uma junta linear conectando os links.
5. SCARA**:** Os robôs SCARA (Conjunto de Conformidade Seletiva Robot Arm) são normalmente usados em aplicações de montagem, onde costuma possuir duas juntas paralelas que fornecem conformidade no plano onde é instalado.
6. Delta**:** Os robôs Delta são chamados também de robôs de link paralelo. Isso porque possuem ligações paralelas de junções conectadas a uma base comum - o que também lhes confere aparência similar a de uma aranha.
7. Colaborativos**:** Os robôs colaborativos, também conhecidos como cobots, são robôs com seis eixos cujas principais características são a segurança na operação sem células de segurança, baixo peso, boa capacidade de carga, flexibilidade nas operações em linhas de produção e utilização complementar a outras formas de automação em fábrica.

Por que optar por cobots?

Cobots são soluções flexíveis, fáceis de implementar, fáceis de instalar, simples de operar, versáteis, inteligentes e facilmente integrados aos sistemas de produção pré-existentes na sua linha, com baixo impacto no chão de fábrica e um software simples e intuitivo de operação.

Na prática, significa que podem ser usados em diferentes procedimentos dentro da linha, expandindo os benefícios da automação para mais de um ponto, adaptam-se facilmente a lotes de alto mix e baixo volume, possuem tempo de implementação reduzido, podem ser operados por trabalhadores da sua linha que passarem por capacitação online gratuita, e operam sem células de segurança após apreciação de risco obrigatória.

Já são mais de 70.000 cobots implementados pela Universal Robots ao redor do mundo em indústrias de todos os tipos e segmentos, garantindo melhoria nos indicadores de produtividade, maior qualidade, menor desperdício de recursos, menor downtime em linha, possibilidade de 3º turno facilitado e muito mais.

Cobots automatizam tarefas normalmente realizadas por trabalhadores humanos, liberando-os para atividades de maior valor agregado e complexidade dentro da sua fábrica. Isso ajuda a reduzir a rotatividade de equipe, retém talentos, diminui o número de acidentes e prejuízos por lesões, além de capacitar seus funcionários.

Confira alguns casos de sucesso na implementação de cobots ao redor do mundo clicando aqui.

Como pedir por uma demonstração de aplicação de robô colaborativo?

A Universal Robots possui um time de especialistas pronto para realizar uma demonstração online dos sistemas robóticos desenvolvidos aqui. A depender da viabilidade, de acordo com sua localização geográfica, também é possível pedir por uma visita de um de nossos consultores para conferir em primeira mão o poder da robótica colaborativa.

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