Melhorar a Qualidade e Garantir a Fabricação "Just in Time"

Automação na SEAT COMPONENTES

Cobots em aplicações de moagem e paletização aumentam a produtividade e liberam mão de obra

Em resumo

O fabricante de caixas de velocidades SEAT Componentes precisava de automatizar o descarregamento de 18 000 engrenagens maquinadas por dia na sua fábrica em Espanha, a fim de garantir a qualidade das peças. A empresa integrou dez robôs colaborativos da Universal Robots usando apenas recursos internos. Esta fórmula permitiu à SEAT manter internamente o know-how da empresa na configuração do cobot, eliminando custos adicionais de programação e manutenção. A instalação DIY foi feita sem alterar o layout de fábrica existente, permitindo que novas aplicações fossem configuradas em menos de uma hora. Como resultado, a empresa reduziu erros, melhorou a segurança do trabalhador e agora tem uma equipe preparada para assumir novos projetos de automação.

O Desafio Empresarial

SEAT Components é um fabricante de caixas de velocidades para as fábricas do Grupo Volkswagen na Europa, Ásia e América. Fornece-os para uma grande variedade de carros fabricados pela Volkswagen, Audi, SEAT S.A. e Skoda.

Em sua fábrica em Barcelona, Espanha, a empresa fabrica caixas de engrenagens, que vão desde a fundição do alumínio até a montagem da carcaça, que contém engrenagens, eixos, sincronizadores e a caixa de engrenagens do diferencial. A empresa também realiza o controle de qualidade subsequente. É um processo muito especializado e sofisticado em que a qualidade e a precisão são fundamentais para garantir o funcionamento correto e a redução de ruído da caixa de engrenagens.

O processo de descarregar as peças e disponibilizá-las para o processo de montagem da caixa de engrenagens costumava ser realizado completamente à mão com os operadores descarregando e transportando as peças em carrinhos. Um ASSENTO de processo queria automatizar para reduzir erros e melhorar a segurança. “O objetivo é garantir que, desde o processo de maquinação até à montagem, o operador toque o mínimo possível na peça”, explica Eduardo Fonseca, Senior Manager Technical Services da SEAT.

SEAT Componentes

Indústria Automotive and subcontractors

País Spain

Número de Empregados 1,000+

Cobot utilizado UR10

Componentes utilizados Robotiq 2F-140 gripper and Zimmer Group Collaborative gripper

Como eles fizeram

Analisar mais de perto o processo e os principais detalhes para uma transição bem-sucedida dos processos manuais para a automação com robôs colaborativos

Pegada pequena e facilidade de uso

Durante este teste piloto, a SEAT estudou os custos e os períodos de implementação de um robô colaborativo, os requisitos de segurança que a tecnologia exigia e a viabilidade técnica da operação.

Os cobots passaram no teste. “Decidimos usar robôs da Universal Robots devido à sua fácil programação e integração na linha e, acima de tudo, devido à sua baixa pegada: conseguimos instalá-los sem alterar os layouts existentes, permitindo que os robôs trabalhassem ao lado do operador”, diz Francisco Pérez, do Gabinete Técnico de Manutenção da SEAT Componentes.

Sem instalações fixas

Os cobots UR10e atualmente atendem a dez linhas de usinagem diferentes. Não são instalações fixas, mas podem ser facilmente adaptadas a mudanças de modelo. “Em menos de dez minutos podemos adaptar um cobot para passar do descarregamento de uma peça para um componente completamente diferente”, ressalta Francisco Pérez.

Maior tempo de atividade da máquina

Utilizando o protocolo PROFINET, o cobot comunica-se com o CLP e recebe instruções sobre quando já existem peças maquinadas para que possa realizar a respetiva operação. Quando for o caso, o cobot descarrega as peças nas bandejas. Uma vez que a bandeja esteja cheia, o PLC se comunica com os AMRs (robôs móveis autônomos) para remover a bandeja completa e inserir uma nova, minimizando assim as paradas da máquina.

A fabricação just-in-time elimina o estoque excedente

O AMR transporta as peças para um armazém que é preenchido just-in-time de acordo com as necessidades de fabricação, evitando o estoque excedente e os custos que isso acarreta. Tendo chegado a este ponto, agora tudo está pronto para a linha de montagem da caixa de engrenagens: as engrenagens são posicionadas em uma bandeja de montagem especial e, através de uma série de operações automatizadas, as peças restantes da caixa de engrenagens são anexadas. Dentro deste processo sincronizado, o cobot cumpre os tempos de ciclo da SEAT, para atingir os objetivos diários de produção da fábrica.

COBOT número 11 usado para teste e validação

Um décimo primeiro UR10e adicional juntou-se à frota cobot na fábrica da SEAT. Este braço robótico destina-se a treinamento interno e é montado em uma plataforma móvel para

chegar perto de máquinas e centros de trabalho. Ele permite que os operadores se familiarizem com a programação de robôs colaborativos. Além disso, permite que testes de conceito e validações de novas instalações sejam realizados antes de sua integração na linha.

Impressão 3D dos “dedos” da garra

Outro fator fundamental na integração dos cobots UR pela SEAT é que a instalação é autossuficiente na impressão dos “dedos” das pinças colaborativas, de acordo com cada necessidade e o nível de proteção necessário para manter o nível de segurança da aplicação. Isso possibilita ter peças sobressalentes quase imediatas sem a necessidade de estoque e realizar testes de conceito em menos de 45 minutos.

Know-how mantido internamente

“Realizar a integração internamente permitiu-nos manter o know-how de programação e integração dos cobots dentro da área de manutenção, o que significa que, durante qualquer paragem, podemos ser mais decisivos e os custos do tempo de paragem da máquina são mais baixos”, diz Manuel Gómez, Gestor de Manutenção da SEAT Components.

Configuração intuitiva da garra

Esta facilidade na adaptação à produção é reforçada com a configuração intuitiva dos cobots e dos seus periféricos, certificados através da plataforma UR+. “Conseguimos implementar as aplicações em menos de uma hora”, enfatiza Francisco Pérez. Além disso, a SEAT Components pode implementar estas alterações sem ter de recorrer aos serviços de um integrador, o que aumentaria os custos.

Operadores qualificados

Outro benefício do aplicativo é que os operadores foram dispensados de descarregar manualmente 18.000 peças por dia. “Ao usar robôs colaborativos, conseguimos garantir que os operadores possam dedicar seu tempo a tarefas que agregam valor ao produto, como questões de qualidade ou melhorias de processos”, ressalta Manuel Gómez. É por isso que “os operadores veem os cobots como uma ferramenta extra para fazer seu trabalho.”

Em suma, a SEAT sofreu uma mudança de atitude, permitindo que os membros da sua equipa assumissem internamente futuros projetos de automação. “Agora, qualquer projeto de automação está condicionado não apenas por sua contribuição em termos de rentabilidade, mas também porque nos fornece um know-how que não tínhamos antes”, diz Gómez.

Resumindo, o projeto “é rentável, a produtividade é superior e a qualidade foi consolidada”, conclui Eduardo Fonseca sobre o projeto de automação que foi recebido com a aprovação do grupo SEAT

Realizar a integração internamente permitiu-nos manter o know-how de programação e integração dos cobots dentro da área de manutenção, o que significa que, durante qualquer paragem, podemos ser mais decisivos

Manuel Gómez, Maintenance Manager at SEAT Components

A Solução

A equipa de manutenção da empresa baseou a sua abordagem de automação na experiência adquirida num projeto anterior de 2015, em que a SEAT instalou cobots UR nas suas estações de jateamento e lavagem.

Isso fez com que a empresa percebesse que os cobots eram fáceis de instalar, manter e integrar sem a necessidade de medidas de segurança, como cercas, com base em avaliações de risco realizadas.

Como o uso de cobots simplificou e agilizou o processo de jateamento e lavagem, a equipe recomendou a integração de cobots novamente para o descarregamento de peças na fabricação de caixas de engrenagens. A SEAT decidiu integrar dez robôs colaborativos UR10e para realizar o descarregamento. Uma tarefa que a empresa poderia realizar sem precisar

os serviços de um integrador externo graças à experiência prévia da SEAT com os cobots. Isso garantiu uma economia de custos tanto no momento da instalação quanto em futuras tarefas de manutenção.

Realizar a integração dos cobots da UR com recursos próprios da SEAT envolveu duas etapas de formação e preparação: em primeiro lugar, a equipa de Manutenção da SEAT Componentes treinou dentro da empresa, começando com os módulos de formação online gratuitos da UR Academy. Em segundo lugar, realizaram um projeto-piloto no qual integraram um cobot inicial.

Desafios de automação resolvidos:

Liberar os trabalhadores de ter que descarregar 18.000 marchas por dia
Comunique-se com os veículos AMR para transportar as peças para a próxima etapa.
Reduzir erros e melhorar a segurança do trabalhador
Dedos da pinça de impressão 3D

Principais impulsionadores do valor:

Integração com recursos e pessoal internos
Mudanças nas aplicações e melhoria contínua do processo imediatamente e sem custos extras
Fácil de configurar: novos aplicativos em menos de uma hora
Instalação do cobot adaptada ao layout existente

Tarefas resolvidas por robôs colaborativos:

Descarregamento de peças para montagem da caixa de engrenagens

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