Os cobots melhoram a ergonomia e o rendimento ao lidar com tarefas repetitivas na fábrica de cerâmica

Pentik Oy

Em suma

A Pentik, a fábrica de cerâmica mais setentrional do mundo, localizada em Posio, na Finlândia, queria automatizar sua produção de alto mix/baixo volume sem perder sua identidade de artesão. A empresa escolheu dois robôs colaborativos UR10 da Universal Robots para substituir as tarefas pesadas e repetitivas de envidraçamento e moldagem de utensílios de mesa, garantindo um resultado uniforme que também melhora a ergonomia dos funcionários da Pentik. Os cobots agora trabalham em conjunto com os humanos, oferecendo o mesmo toque de artesanato humano de antes, enquanto aumentam a eficiência do trabalho na estação de trabalho em dez vezes.

Quase todas as fábricas de cerâmica nos países ocidentais transferiram sua produção em massa para regiões de baixo custo. O artista cerâmico Anu Pentik, que fundou a Pentik em 1971, defende orgulhosamente o artesanato. Sua empresa queria nadar contra a maré criando todos os seus produtos cerâmicos em Posio, um município finlandês localizado a poucos quilômetros ao sul do Círculo Polar Ártico.

A transformação do negócio

A fabricação de cerâmica é trabalho manual. Quando um trabalhador esmalta utensílios de mesa e molda pratos com uma ferramenta, ele repetirá a mesma tarefa centenas de vezes por dia. Tarefas que são difíceis para as mãos, ombros e costas dos trabalhadores.

Pentik queria encontrar uma solução que permitisse a automação da produção, utilizando as habilidades dos funcionários experientes para tarefas de maior valor agregado, como o controle de qualidade. Liberar os trabalhadores de ter que realizar tarefas ergonomicamente hostis e monótonas também melhoraria a imagem do empregador.

Pentik OY

Indústria Plastic and Polymers

País Europe

Número de funcionários 100-500

Cobots usados UR10

Vídeo — Pentik Oy, Finlândia

Como eles fizeram isso

Existem mais de mil designs de cerâmica Pentik com baixos números de produção. Um robô industrial tradicional não era, portanto, uma solução viável, pois eles geralmente ficam aparafusados em células enjauladas, dedicadas a apenas uma tarefa. A Pentik faz seus utensílios de mesa com argila inglesa. O material é como plasticina seca (material de modelagem semelhante a massa de vidraceiro). Antes de disparar, as peças são frágeis. A máquina automatizada deve ser suave no seu trabalho e deve ser capaz de repetir os seus movimentos da forma mais idêntica possível. Mesmo as menores indentações ou depressões feitas no início do processo podem tornar um item de segunda categoria, pois o disparo apenas exacerba quaisquer erros. O robô colaborativo atende bem a esses requisitos.

Pentik começou a desenvolver as aplicações cobot com a Universidade de Ciências Aplicadas de Oulu (Oamk). O então engenheiro de projeto da Oamk e atual gerente de fábrica da Pentik, Lassi Kaivosoja, orientou os alunos na concepção de duas células robóticas colaborativas para envidraçar e moldar os utensílios de mesa. O primeiro cobot, o cobot UR10e forma "amassados" em pratos de louça. A assinatura da placa Kallio são suas bordas irregulares, que eram difíceis de fazer à mão. Kaivosoja projetou o cobot para fazer este trabalho.

Ao introduzir o cobot para automatizar algumas das tarefas de produção mais exigentes e repetíveis do ponto de vista ergonómico, a empresa consegue manter a sua tradição e melhorar o rendimento.

Lassi Kaivosoja, Factory manager, Pentik

Precisão pontual

Os amassados são feitos usando duas esponjas de lixamento orbitais molhadas de 40 mm. Na célula de acabamento da placa, o cobot pega a louça de uma linha de moldagem automática e, em seguida, dependendo do produto, o robô a coloca contra uma esponja de lixamento horizontal ou vertical usada para a formação. De acordo com Lassi Kaivosoja, o maior desafio era identificar a pressão exata para que o cobot produzisse a forma desejada ao trabalhar com argila.

Ajustes de programação

As esponjas de lixamento são elásticas, portanto, sua pressão não é monitorada. Com um pouco de teste, o programador ajustou-o à pressão necessária para a produção de cremosos da Pentik. As garras de vácuo incluem um motor com uma caixa de engrenagens cônicas e um anel deslizante pneumático. Estes permitem a rotação ilimitada e programável da ventosa.

Em boas mãos

O segundo cobot UR10 está focado em envidraçar os utensílios de mesa. A louça é mergulhada em esmalte, o que dá ao item um revestimento duro e brilhante quando queimado.

Antes da chegada do cobot, essa parte do processo era feita por um humano. Os utensílios de mesa feitos pelos cobots precisavam manter as marcas de serem feitos à mão. O robô recolhe o item da bandeja com uma pinça de vácuo feita por ele mesmo. A bandeja tem um sensor que garante que o item esteja no lugar. O vácuo é criado por um ejetor de vácuo inteligente. Ele detecta a força do vácuo e desliga a sucção automaticamente quando o vácuo desejado foi alcançado.

O cobot abaixa os pedaços de cerâmica na mistura de vidros. Depois de mergulhar o item, o robô coloca-o num dos dois pontos de depósito. Se os pontos de depósito estiverem cheios, o robô aguardará. “O cobot imita os movimentos das mãos de Inkeri, um trabalhador querido que foi responsável por esse processo por 30 anos”, explica Kaivosoja.

Um funcionário retira a peça do ponto de depósito e verifica a sua qualidade. Eles limpam o excesso de esmalte da parte inferior da peça para que não fique preso ao equipamento de disparo. Por fim, o funcionário coloca a peça de cerâmica sobre um carrinho para aguardar a queima no forno. Depois que a peça é queimada, ela tem uma superfície dura e durável.