VISÃO GERAL

Na maioria das fábricas, os processos de fim-de-linha são os candidatos mais procurados para a automatização. A combinação de tarefas ergonomicamente desafiadoras e movimentos simples e repetitivos torna-os entediantes para os trabalhadores e, muitas vezes, fáceis de programar. Estes factores também podem levar a uma dispendiosa escassez de mão de obra.

No entanto, na indústria paisagística, a paletização de sacos de terra e cobertura vegetal sempre foi um processo relativamente difícil de automatizar. A colocação de sacos de plástico leves e de grandes dimensões numa palete de forma segura e sem saliências tem-se revelado um desafio para os robots e para os trabalhadores humanos, que têm de o fazer com precisão – especialmente depois de terem realizado horas de trabalho manual.

Para resolver este problema, o integrador NOVA Automation, sediado em Denver, concebeu um sistema automatizado que permite aos fabricantes de materiais de jardinagem evitarem a saliência das paletes e reafectarem os trabalhadores a tarefas mais humanas, ao mesmo tempo que proporcionam um processo de paletização consistente e fiável no meio de uma escassez de mão de obra.

DESAFIOS

• Eliminar a saliência de paletes
• Atingir uma taxa de paletização consistente
• Redistribuir funcionários para funções mais amigáveis ao ser humano

Para manter os custos de envio baixos, o fabricante tinha de encher os camiões de entrega do chão ao teto com paletes de 2,5 metros de altura. Para que os trabalhadores humanos conseguissem atingir esta altura de palete, tinham de largar os sacos na palete por cima da caixa de empilhamento manual de 2,5 metros, o que evitava que os sacos escorregassem da palete. Era impossível seguir um padrão específico porque os sacos eram largados, resultando em paletes instáveis e irregulares.

O empilhamento de sacos de plástico de grandes dimensões de material de jardinagem não é uma tarefa ergonómica para os trabalhadores humanos. A fadiga instala-se naturalmente após a realização de trabalho manual ao longo de um turno de oito horas, e a realização deste tipo de movimentos repetitivos durante períodos prolongados representa um risco claro de lesões. A natureza extenuante desta tarefa levou a uma baixa retenção de trabalhadores, o que resultou em taxas de paletização inconsistentes e máquinas inactivas.

“Não é fácil empilhar 8-9.000 sacos por dia”, disse Harvey Schneider, proprietário da Florida Wood Recycling (FWR), um fabricante que usa a solução da NOVA Automation todos os dias em suas instalações. “É um trabalho difícil, por isso era difícil manter os trabalhadores nesse trabalho”.

SOLUÇÃO

• Solução de fim de linha totalmente automatizada instalada na Florida Wood Recycling (FWR)
• O sistema utiliza um robô de paletização de alta velocidade Kawasaki CP300L e uma caixa de empilhamento de paletização automatizada, concebida pela NOVA Automation

Para resolver estes problemas de toda a indústria, a NOVA concebeu uma célula de paletização totalmente automatizada que foi possível instalar nas instalações da FWR. O integrador automatizou o conceito de caixa de empilhamento manual para utilização com um paletizador CP300L e outro equipamento de fim de linha.

Para começar, um alimentador volumétrico e uma máquina de enchimento e selagem de formulários enchem os sacos com quantidades idênticas de produto. Uma vez cheios, os sacos são selados com ar quente e entram num sistema de transporte. Um transportador de acondicionamento do produto achata os sacos para facilitar o empilhamento e, em seguida, um transportador de ritmo entrega-os ao local de recolha para o robot CP300L.

A caixa de empilhamento de paletização automatizada da NOVA, com patente pendente, começa por baixo da palete, que se encontra num transportador, e a caixa sobe cerca de quatro pés enquanto o produto se acumula no transportador de alimentação. O robot empilha os sacos individualmente na palete, seguindo um padrão programado. Quando os sacos atingem o topo da caixa, esta sobe mais um metro até à altura total da palete e o robot continua a empilhar. O produto final é uma palete estável, sem saliências, pronta para ser embalada em plástico e carregada por camião.

A potência, fiabilidade e velocidade líder na indústria do robô CP300L da Kawasaki tornaram-no o candidato perfeito para a aplicação da FWR. Os robôs da série CP conduzem a automatização flexível dos processos de fim de linha e de distribuição numa vasta gama de indústrias, e suportam as mais elevadas eficiências da linha de produção. Com a capacidade máxima de carga útil mais leve, o rendimento do modelo CP300L é o mais elevado dos robots de paletização da série CP.

As repetidas experiências positivas com a Kawasaki também desempenharam um papel importante na escolha da NOVA.

“Queremos um parceiro e não apenas um fornecedor. A Kawasaki Robotics tem sido o parceiro que procurávamos, e a colaboração torna-se mais forte a cada dia”, disse Paul Wegman, CEO da NOVA Automation. “Combinando isto com o apoio, serviço e uma fantástica linha de produtos da Kawasaki, não podíamos estar mais satisfeitos com a nossa relação.”

RESULTADOS

• O robô CP300L funciona até 18 horas/dia, paletizando a uma taxa de até 22 sacos/minuto e com uma produção de 18 sacos/minuto.
• Os funcionários foram transferidos para outras funções nas instalações
• O cliente maximizou a altura da palete, resultando numa expedição mais eficiente
• A caixa de empilhamento de paletização automatizada elimina a saliência e permite o empilhamento alargado de paletes

A FWR tem atualmente uma linha de paletização automatizada e duas ainda operadas por trabalhadores humanos. Devido ao sucesso da sua empresa, Schneider está a considerar automatizar outra linha até ao final do ano.

O robô CP300L da FWR está atualmente a funcionar pelo menos 9 horas por dia. Durante a época alta da primavera, chega a funcionar 18 horas por dia. É capaz de paletizar a um ritmo de até 22 sacos por minuto, com uma produção média de 18 sacos por minuto. Este é aproximadamente o mesmo ritmo de dois trabalhadores humanos juntos.

Antes da automatização, o processo de empilhamento de sacos exigia que dois trabalhadores efectuassem movimentos cansativos e repetitivos durante um turno inteiro. Agora, estes trabalhadores estão a trabalhar arduamente noutra área das instalações da FWR, onde as suas competências são melhor utilizadas. O robô é fiável e consistente, e a FWR já não tem de pagar horas extraordinárias ou interromper a produção se um funcionário não comparecer ao trabalho. Também evita ter de pagar aos trabalhadores em caso de avaria.

“Antes da automatização, se uma das nossas outras máquinas avariasse, teríamos de pagar a alguém para ficar inativo enquanto a outra máquina se punha a funcionar”, afirmou Schneider.

Embora seja relativamente novo no sector dos solos e do mulch, a automação de fim de linha é um conceito estabelecido, apoiado por centenas de exemplos positivos. Para a NOVA Automation, a aplicação da FWR é uma das muitas aplicações de paletização robótica bem-sucedidas que eles facilitaram ao longo de mais de 25 anos de negócios.

“Isto já foi provado antes; (a paletização automatizada) não é nova. Cada aplicação é diferente, mas não é uma ideia totalmente nova”, afirmou Voit Karpala, Diretor de Engenharia da NOVA. “A tecnologia evoluiu, pelo que a paletização é uma aplicação ideal para robots.”