VISÃO GERAL

Aos olhos de alguns fabricantes, a instalação de um robot industrial pode parecer intimidante. As ideias erradas de ter de reconstruir tudo a partir do zero e de ter de adotar um processo completamente novo podem fazer com que a automatização pareça um esforço maior do que realmente é. Na realidade, há muitas maneiras de adotar a automação sem começar do zero. Os recursos disponíveis tornam a programação e manutenção de um robot possível para todos os níveis de conhecimento, incluindo os principiantes.

A Baton, LLC, um fabricante de revestimentos e fachadas de pedra falsa AirStone com sede em Louisville, aprendeu isto em primeira mão quando instalou o seu primeiro robot com a ajuda da Dakswan Automation. Uma vez instalada, a aplicação de pulverização robotizada Kawasaki RS080N ajudou a Baton a reduzir o tempo de produção e a reduzir significativamente o desperdício, com alterações mínimas efectuadas na sua linha de produção e ferramentas existentes.

DESAFIOS

• O processo manual inconsistente produz grandes quantidades de resíduos
• Ambiente de trabalho pouco amigável para os funcionários
• Necessidade de automatizar a linha de produção utilizando o equipamento existente

Inconsistências no produto

Para produzir AirStone antes da automatização, quatro pintores pulverizavam cimento líquido nos moldes à medida que estes se aproximavam num tapete rolante. Cada pintor utilizava uma quantidade diferente de material, o que resultava em produtos inconsistentes e na utilização excessiva de materiais. A pulverização robotizada permitiu à Baton melhorar a qualidade do produto.

“Ambiente “hostil ao ser humano

Durante a pulverização, os funcionários tinham de usar máscaras respiratórias incómodas para se manterem seguros e minimizarem a exposição a partículas de cimento líquido durante o trabalho. Para os fabricantes cujos produtos são construídos em ambientes agressivos, pode ser difícil manter os funcionários, e essa tarefa é ainda mais desafiadora durante uma escassez de mão de obra em todo o sector. Esta falta de consistência pode levar a uma baixa produção e é a principal razão pela qual a Baton decidiu implementar um processo de pulverização robotizado.

Apenas alterações mínimas no processo

Este foi o primeiro robot da Baton, pelo que o fabricante estava hesitante. Não queriam que este novo equipamento perturbasse o processo que tinham desenvolvido nos últimos cinco anos. A Dakswan precisava de conceber uma solução de pulverização robótica personalizada que se alinhasse com o processo manual do cliente.

“Demorou anos a desenvolver o nosso sistema de pulverização que aplica cor no nosso produto, e a pistola manual que utilizamos funciona bem por várias razões. Teria sido difícil substituí-la”, disse Tom Scanlan, proprietário e presidente da Baton, LLC.

SOLUÇÃO

• Instalação de um robot Kawasaki RS080N de grande carga útil e utilização geral
• Opção de PLC incorporada, K-Logic, utilizada para reduzir custos e otimizar as operações
• Alterações mínimas efectuadas na linha de produção, ferramentas e processos existentes do cliente

O robô é posicionado no mesmo local onde os trabalhadores estavam anteriormente. Quando as peças chegam à frente do robô num transportador, o robô é programado para pintar à mesma velocidade que os trabalhadores humanos que o precederam. A capacidade do robô para trabalhar todo o dia sem pausas poupa a Baton uma média de 2,5 horas de inatividade por semana.

“A capacidade de trabalhar continuamente, eliminando os problemas de assiduidade, bem como a consistência da pintura, tem sido óptima”, afirmou Scanlan. “Essa estação deixou de ser uma área que cria tempo de inatividade.”

A escolha de um robô da linha de robôs de uso geral de alto desempenho da Kawasaki, em oposição aos robôs de pintura, foi uma escolha intencional do integrador, que escolheu este modelo específico devido às suas capacidades de longo alcance. O alcance alargado do robô RS080N (2.100 mm) tornou-o perfeito para a aplicação da Baton, que exigia que o robô pulverizasse uma grande área a partir de um local fixo.

Os robots da série R da Kawasaki são eficazes em espaços de trabalho de qualquer dimensão. Para além do seu alcance alargado, a grande amplitude de rotação dos eixos da série R traduz-se numa maior área de trabalho utilizável com um espaço morto mínimo. O design fino do braço da série R torna-os uma óptima opção para espaços apertados como a cabina de pintura da Baton.

PLC de fácil utilização

A opção da Kawasaki por um PLC incorporado, denominado K-Logic, foi outro ponto de venda importante para a Dakswan Automation. O integrador pretendia uma solução rentável e de fácil utilização, fácil de navegar para um utilizador de robôs principiante. Um PLC incorporado preenche ambos os requisitos. O K-Logic internaliza todas as comunicações entre a linha de produção e o robô, facilitando a sua utilização pelo utilizador final. A K-Logic também manteve os custos baixos ao eliminar a necessidade de um PLC externo, o que minimiza a quantidade de cabos externos necessários.

O mesmo processo, modernizado

Uma vez que o robô RS080N não foi concebido para realizar aplicações de pintura/spray, a Dakswan concebeu uma ferramenta de extremidade do braço personalizada para segurar exatamente o mesmo sistema de pintura que a Baton estava a utilizar. Isto permitiu-lhes adaptar a sua pistola de pintura atual, utilizar peças sobressalentes que tinham adquirido durante anos e manter o seu produto final consistente.

Como não tínhamos qualquer experiência com robôs, havia apreensão (em relação) à avaria do robô, à frequência com que isso poderia acontecer… ou se (o robô) iria causar dores de cabeça no nosso processo de fabrico, mas tem sido o contrário. Funciona todos os dias – não temos de fazer nada.

Tom Scanlan, Proprietário e Presidente, Baton, LLC

RESULTADOS

• Tempo de paragem reduzido em 2,5 horas / semana
• Trabalhadores retirados de ambientes agressivos e recolocados em funções mais seguras
• A consistência e a qualidade do produto aumentaram significativamente
• Redução da quantidade de excesso de pulverização
• O cliente programa e mantém o robot utilizando os conhecimentos do curso de formação da Kawasaki

Embora Baton seja tecnicamente um utilizador de robôs pela primeira vez, o conhecimento que o seu pessoal de manutenção adquiriu com o curso de formação de Operações e Programação que frequentaram no centro de formação da Kawasaki permitiu-lhes manter o seu robô a funcionar sem problemas, inteiramente por sua conta. Além disso, são capazes de reprogramar o robot para testar diferentes padrões de pulverização para novos produtos.

“Os robôs não são tão difíceis de programar ou manter como parecem”, afirmou Vyas. “Vejo muitas pessoas com medo de robôs… Pessoas que ficam nervosas ao tocar ou fazer a manutenção deles… Mas não é assim tão difícil.”

Depois de instalar o seu robô RS080N para executar uma tarefa “pouco amigável para os humanos”, os benefícios da automatização revelaram-se de várias formas. A Baton viu um aumento na produção, pelo que redistribuiu os funcionários que anteriormente pulverizavam os moldes AirStone por diferentes áreas da empresa sem exposição a produtos químicos agressivos.

Do ponto de vista operacional, Scanlan utiliza as palavras “sem preocupações” para descrever a utilização do novo robô Kawasaki – apesar das suas preocupações iniciais como utilizador de robôs pela primeira vez.

Um investimento que vale a pena

Para Baton, a automatização não significou a revisão de um processo comprovado ou o stress de uma programação complexa ou de paragens inesperadas. A Dakswan Automation concebeu uma solução rentável que utilizou a maquinaria e as ferramentas que a Baton tinha passado anos a adotar. Isso abriu caminho para uma transição perfeita e uma solução de pulverização robótica que eles podem manter inteiramente por conta própria.

“Foi um processo muito fácil converter de manual para robótico. Sem dúvida, valeu a pena o investimento”, disse Scanlan. “Tem sido absolutamente positivo para a nossa fábrica… a redução dos custos de material, a redução do tempo de inatividade – tudo isso. A utilização do robô é uma espécie de ausência de preocupações.”