Automação na Toyota Motor Hokkaido, Inc.
A Toyota Motor Hokkaido, Inc., que fabrica transmissões, eixos e outras peças para veículos Toyota em Tomakomai, Hokkaido, no Japão, tem como principal objetivo "fortalecer a estrutura de fabricação". A empresa começou a construir um sistema de robôs usando cobots da UR para melhorar suas instalações para o processo de carregamento de pinhão (rodas redondas), o que foi um desafio. Como resultado, eles conseguiram construir seu próprio sistema de robôs que reduziu custos e espaço e melhorou a taxa de operação de 92% para 98%, em comparação com o sistema anterior.
No processo de alimentação de um pinhão de diferença em uma máquina de processamento, o operador levanta um espeto com vários pinhões de diferença espetados nele e o coloca na máquina de transferência de lado, e a peça de trabalho é alimentada na máquina sob seu próprio peso. O equipamento teve que ser modificado cada vez que a forma da peça de trabalho mudava, e a peça de trabalho espetada pesava 2 a 3 kg, colocando uma carga pesada sobre o operador que teve que trabalhar com cuidado para evitar danificar a peça de trabalho.
Junichi Isobe, Chefe do Grupo HEVG, Escritório de Engenharia de Fabricação de Unidades, Departamento de Engenharia da Toyota Motor Hokkaido, diz: "Queríamos melhorar nossos próprios processos com base em nosso objetivo de fortalecer nossa estrutura de fabricação e fomos apresentados aos cobots da UR por nosso distribuidor, Toyoda Yuki. Depois de ver a crescente popularidade dos robôs colaborativos na Exposição Internacional de Robôs em dezembro de 2019 e na Exposição ROBODEX em janeiro de 2020, decidimos aceitar o desafio."
O desafio ao introduzir um cobot pela primeira vez foi manter o tempo de ciclo dentro do tempo prescrito e encontrar uma maneira de reconhecer a peça de trabalho. Uma câmera de visão excederia o tempo de ciclo e seria difícil detectar a peça de trabalho porque ela é preta brilhante. Portanto, Toyoda Yuki desenvolveu um método que utiliza o sensor de torque de força integrado do cobot UR (sensor F/T) para detectar a peça de trabalho quando a garra atinge a peça de trabalho. Este método foi adotado após um teste de demonstração. Syusaku Jin, Departamento de Engenharia de Fabricação da Unidade, HEVG, Divisão de Engenharia, diz: "Decidimos desenvolver um sistema sem câmera, que simplifica a configuração do sistema. As garras são RG2 e RG6 da OnRobot, que são produtos UR+, por isso foram facilmente programadas no pingente Teach do cobot UR, bem como no sensor F/T integrado do cobot.”
Analisar mais de perto o processo e os principais detalhes para uma transição bem-sucedida dos processos manuais para a automação com robôs colaborativos
Suguru Sakai, líder da Seção de Produção No.12, Divisão de Produção da Unidade. O número 1, responsável pelo trabalho no local, também comentou: "Se quisermos colocar uma peça na direção oposta ou alterar o número de espetos, podemos fazê-lo simplesmente reprogramando o robô. O robô também verifica a espessura da peça, o que acho muito conveniente.”
No passado, havia um alimentador de material por linha, mas o cobot da UR fornece material para duas linhas com um único robô. Considerando que um novo alimentador de material era necessário cada vez que um novo modelo era adicionado, a programação do robô agora pode ser alterada para acomodar o novo modelo, economizando em investimento. Como medida de segurança, um scanner de segurança é instalado para que o robô diminua a velocidade quando uma pessoa se aproxima dele e pare se uma pessoa o atingir.
Junichi Isobe, Head of HEVG Group, Unit Manufacturing Engineer Office, Engineering Department of Toyota Motor HokkaidoObviamente, diminuir o custo do sistema é uma das chaves para fortalecer a estrutura de fabricação. No entanto, além disso, trabalhar em vários projetos é a maneira de melhorar nossas próprias habilidades. Acredito que esta é uma maneira de fortalecer nossa configuração de fabricação.
Com menos anomalias, a taxa de utilização melhorou de 92% para 98%. “É uma alegria poder operar a linha de produção de forma muito estável”, diz Syusaku Jin. “A parte mais difícil foi o trabalho de fiação. Eu não tinha experiência em tal trabalho de fiação, então acho que essa experiência será muito útil quando instalarmos o próximo robô. Também me ajudou a melhorar minhas habilidades em desenhos elétricos para outros equipamentos, independentemente de robôs."
Os cobots UR também são usados na linha de montagem. Aqui, o robô é posicionado na extremidade do transportador onde as pessoas estão alinhadas e é responsável por transferir a peça de trabalho para o próximo transportador. A vantagem deste sistema é que, mesmo que ocorra um problema com o cobot, é possível retornar ao trabalho humano e não ter que interromper a operação.
A Toyota Motor Hokkaido espera introduzir cobots UR em vários processos no futuro. “É claro que diminuir o custo do sistema é uma das chaves para fortalecer a estrutura de fabricação. No entanto, além disso, trabalhar em vários projetos é a maneira de melhorar nossas próprias habilidades. Acredito que esta é uma maneira de fortalecer nossa configuração de fabricação”, diz Isobe.
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