Uma introdução à automação de fabricação

Dizer que os efeitos da pandemia do COVID-19 foram amplos é um eufemismo. Poucas indústrias ficaram intocadas pela pandemia do COVID-19, incluindo o setor manufatureiro. Embora muitos setores já estivessem adotando as vantagens da Indústria 4.0 antes da pandemia, o ano passado viu o aumento dramático da automação na fabricação.

Diante da pandemia e da escassez global de mão de obra, muitos fabricantes se viram com fábricas vazias ou turnos de trabalho impressionantes devido a bloqueios e protocolos de distanciamento social. Isso os levou a incorporar tecnologias inteligentes, monitoramento remoto, coleta de dados em tempo real e automação em seus processos de produção como forma de compensar os desafios de contratação e aumentar a produtividade e a eficiência de suas equipes.

Os benefícios da automação no setor manufatureiro provavelmente durarão mesmo após o fim da pandemia – os parceiros de manufatura experientes sabem que alavancar a automação sempre que possível é fundamental para ficar à frente da concorrência e otimizar seus processos de negócios. Este artigo explorará como a automação pode ser na indústria de manufatura e destacará os principais benefícios da parceria com uma empresa de manufatura que conhece o poder da automação.

As principais formas de automação de fabricação

Os três principais tipos de automação na fabricação são fixos, flexíveis e programáveis.

Automação fixa

A automação fixa, ou “automação rígida”, é normalmente implementada em ambientes de produção com necessidades de alto volume e equipamentos especializados dedicados a tarefas definidas. Geralmente, a maioria das soluções de automação fixa são implantadas em máquinas individuais, e a sequência de operações que as máquinas realizam é ​​predefinida e finita.

A automação fixa é ideal para a fabricação de grandes quantidades da mesma peça, pois os altos volumes de produção envolvidos não permitem economicamente as trocas de equipamentos e processos. Fazer alterações em um sistema de automação fixo geralmente exige que as máquinas sejam desligadas e os engenheiros troquem as ferramentas manualmente. Esse tempo de inatividade aumenta drasticamente os custos e o tempo de produção. Como tal, execuções de produção de baixo volume, peças com dimensões ou recursos variáveis ​​e aquelas com ciclos de vida mais curtos tendem a ser mais adequadas a sistemas de automação programáveis ​​em vez de automação fixa.

Exemplos de soluções de automação fixa incluem máquinas de montagem automatizadas, linhas de transferência de máquinas (frequentemente usadas na fabricação automotiva), sistemas de transporte de manuseio de materiais, processos de pintura ou revestimento e muito mais.

Automação programável

Os sistemas de automação programáveis ​​permitem ajustar as configurações e operações da máquina por meio de controles eletrônicos. Isso permite que as equipes criem peças em lotes reprogramando as máquinas e as sequências de operação. As máquinas CNC (Controle Numérico Computadorizado) são um exemplo comum de automação programável.

Uma vantagem da automação programável é que o equipamento é projetado especificamente para fabricar uma ampla gama de peças com troca mínima de ferramentas, o que permite que as quantidades de lote variem de dezenas de peças a milhares de peças por lote.

Automação flexível

Os sistemas de automação flexíveis são extensões da automação programável. Esses sistemas altamente adaptáveis ​​têm quatro componentes – máquinas de processamento de peças (normalmente ferramentas de usinagem CNC), um sistema de manuseio de materiais, um sistema central de controle por computador e entradas humanas. Esses sistemas conectam várias máquinas por meio de um sistema de manuseio de materiais e os operadores humanos inserem comandos por meio de código de computador ou uma interface homem-máquina (IHM), permitindo que eles gerenciem a produção e as operações a partir de uma placa de controle centralizada. Uma diferença fundamental entre sistemas fixos e flexíveis é que o último é mais adequado para lidar com várias peças ao mesmo tempo.

Dado que as entradas para sistemas de automação flexíveis mudam de trabalho para trabalho, esses sistemas geralmente são conectados em rede, o que permite monitoramento e controles remotos e elimina a necessidade de proximidade física entre o controlador e a máquina. Embora os sistemas de automação flexíveis possam executar trocas de ferramentas automaticamente sem a necessidade de intervenção manual, você terá que limitar a produção de peças àquelas que podem ser produzidas com um conjunto semelhante de ferramentas. A automação flexível é adequada para produção de baixo a médio volume, trabalhos com alta variedade de produtos e circunstâncias em que são esperadas mudanças na demanda.

Os sistemas de automação flexíveis são comumente usados ​​no processamento químico e na produção de metais comuns como ferro, aço, alumínio e outros.

Vantagens da automação na fabricação

A automação oferece aos fabricantes uma ampla gama de benefícios que também atingem seus clientes e parceiros.

A robótica e a automação podem fornecer eficiência e consistência muito maiores entre as peças e entre os trabalhos. As soluções automatizadas também ajudam a reduzir os custos de mão de obra, minimizando a necessidade de operações manuais e, ao mesmo tempo, aumentando a produtividade da força de trabalho - uma combinação que funciona a favor do cliente, reduzindo os custos das peças e encurtando os cronogramas de produção.

Além disso, processos mais eficientes e prazos mais curtos dão às equipes de produto mais tempo para se envolver no projeto e na produção do produto, resultando em peças de maior qualidade. A automação também pode ajudar a minimizar o desperdício de material e eliminar o erro humano do processo de fabricação, melhorando a segurança dos processos de produção.

Finalmente, alguns processos de fabricação são realmente impossíveis de serem executados manualmente. A prototipagem rápida e a fabricação de circuitos integrados são exemplos de muitos processos que dependem de requisitos geométricos e de tolerância que não podem ser alcançados manualmente, tornando a automação essencial nesses casos.

Comece hoje mesmo com a automação de fabricação

Dados os benefícios significativos da incorporação de sistemas de automação na produção, cabe às equipes de produto fazer parceria com um fabricante que tenha as ferramentas e soluções certas para otimizar o projeto de peças, sequências de operação da máquina e outros processos.

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