Escolha e posicione robôs:o portal para produção e tempo de produção mais rápidos

Os robôs de escolha e colocação são a chave para aumentar a produção e acelerar o tempo de produção. Aprenda como eles podem reduzir custos, erros humanos e gargalos de produção.

O termo selecionar e colocar se refere a qualquer aplicativo em que uma peça é coletada em um local, movida e colocada em outro. Está mais associado a aplicações de embalagem e paletização. Essa pode ser uma tarefa crítica em processos de fabricação de alto volume. Mas quando e como você deve fazer isso?

Neste artigo, você aprenderá:

• Quais indústrias usam robôs pick and place?
• Quando você deve automatizar o processo de escolha e colocação?
• Quais robôs podem realizar aplicativos pick and place?
• Uma palavra sobre efetores finais
• Custo

Quais indústrias usam robôs Pick and Place?

As aplicações pick and place são comumente encontradas em uma variedade de instalações de manufatura. É uma tarefa de automação fundamental. Isso quer dizer que até mesmo tarefas complicadas, como montagem, embalagem, paletização, etc. incluem pick and place como uma subtarefa. Por causa disso, você encontrará robôs de escolha e colocação em quase todos os setores. Indústrias comuns incluem:

• Embalagem
• Alimentos e bebidas
• Farmacêutica
• Varejo
• Fabricação por contrato
• Plásticos
• automotivo

Ambientes de manufatura modernos aproveitam a tecnologia pick and place em muitas aplicações. Os exemplos incluem robôs cartesianos enchendo frascos de remédios e caixas de robôs delta embalando lenços umedecidos. Embora essas tarefas possam ser ampliadas para serem muito complexas, todas elas exigem a habilidade de escolher e posicionar. É um componente necessário de muitas aplicações industriais. As tarefas que incluem escolher e colocar incluem:

• Montagem
• Armazenamento automatizado
• Paletização
• Embalagem da caixa
• Separação
• Preenchimento

As tarefas de montagem exigem que as peças sejam retiradas das caixas e colocadas no local adequado no produto. Armazéns automatizados requerem robôs para selecionar e colocar produtos. O robô deve primeiro se mover para a posição do produto. Nesse ponto, ele pega o produto da prateleira ou caixa. Este produto é então colocado em uma área de preparação. A paletização e a embalagem da caixa são muito semelhantes do ponto de vista do pick and place. Mas ambos requerem essa habilidade fundamental para completar esta tarefa. É provável que algumas tarefas em suas instalações tenham um componente de seleção e colocação.

Quando você deve automatizar seu processo de escolha e colocação?

Muitas tarefas de pegar e colocar ocorrem em linhas de montagem ou embalagem. Muitas vezes, isso acaba sendo um gargalo quando é feito manualmente. Grandes ganhos em rendimento e eficiência podem ser obtidos automatizando aqui. Então, que tipo de coisa deve ser sinal de alerta para se procurar por automação?

• É necessário aumentar a taxa de transferência ou existe um gargalo
• Você está procurando reduções de custo
• Preocupações de segurança com o processo manual
• Existem problemas de controle de qualidade

Taxa de transferência

Os robôs são simplesmente mais rápidos do que os operadores humanos comuns. Isso significa que quando o rendimento se torna uma preocupação, a automação deve ser uma consideração primária. Esse é especialmente o caso quando um processo manual cria um gargalo. Gargalos são criados quando uma parte de um processo diminui a taxa potencial de todo o processo. Em uma linha de montagem, por exemplo, isso significa que o transportador pode ser desacelerado para compensar sua velocidade de montagem a jusante. Uma montagem mais rápida significa que o transportador pode ser acelerado. Isso leva a mais peças por minuto, hora ou dia. Maior rendimento significa mais receita para você e sua instalação.

As preocupações com o rendimento por si só nem sempre são uma luz verde imediata para automatizar. Certas situações podem tornar a automação desnecessária ou ainda pior para o seu processo. Por exemplo, considere um processo com uma subtarefa incrivelmente difícil de automatizar. Um exemplo clássico é algo que requer controle motor preciso ou “sensação”. Automatizar um processo como esse pode dar a você um volume melhor. Mas você provavelmente perderá a qualidade e a consistência das peças que obtém com a operação manual. Um projeto de robô neste cenário teria dificuldade para ter sucesso.

Reduções de custo

Muitos fabricantes procuram automatizar quando as reduções de custos são necessárias. Projetos de automação têm um alto preço inicial. No entanto, eles têm um imenso retorno sobre o investimento. Os operadores devem ser pagos durante todo o ano. O projeto de robô ideal atinge o ROI líquido em um cronograma de 12 a 18 meses. Após este ponto, o investimento está totalmente liquidado e os menores custos de manutenção manterão esta máquina lucrativa em funcionamento por muito tempo. As tarefas de escolher e colocar geralmente são simples e mundanas. Pagar um operador humano para realizar esta tarefa muitas vezes não é a solução ideal. Muitas instalações descobrem que podem redirecionar essa mão de obra deslocada em áreas que são difíceis ou não podem ser automatizadas.

É importante ter uma noção da imagem do ROI antes de fazer qualquer investimento. Se um robô é implantado em uma tarefa em que não tem uma vantagem significativa sobre os operadores humanos, o número do ROI se torna difícil de alcançar. Além disso, se um robô tiver suporte insuficiente e os técnicos locais não forem treinados para solucionar problemas, as chamadas de serviço podem ser muito caras. Sem mencionar o custo adicional do tempo de inatividade. A simples substituição de operadores por robôs pode custar caro em circunstâncias erradas.

Segurança

Às vezes, os processos devem ser automatizados devido a questões de segurança. Com as tarefas de escolher e colocar, isso geralmente ocorre porque os componentes são grandes ou pesados. Esses tipos de componentes podem causar lesões nos tecidos moles que podem levar a complicações de longo prazo para os trabalhadores. Essas lesões podem custar caro para os fabricantes. Os custos estão tanto em contas e taxas potenciais quanto na receita perdida com a escassez de mão de obra. Automatizar essas tarefas com robôs remove uma grande parte do risco de segurança para trabalhadores humanos.

Problemas de controle de qualidade

Peças com falha ou rejeitadas são receita perdida para os fabricantes. Às vezes, esses produtos podem ser retrabalhados ou consertados. Mas muitas vezes as peças com falha ou rejeitadas são simplesmente descartadas. Se essas peças com falha forem causadas por erro humano, a automação pode ser uma solução. Os robôs são precisos e altamente repetíveis. Isso significa que eles são muito exatos em seus movimentos. Eles realizarão a mesma tarefa da mesma maneira todas as vezes. Eles não se cansam, levando a um trabalho mais lento e de menor qualidade como os operadores humanos. Também não há um período de aceleração em que eles precisem aprender sua tarefa. Os robôs aumentam a consistência da qualidade em sua aplicação. Isso leva a ganhos de eficiência com menos refugo e falhas de campo.

Quais robôs podem executar aplicativos de seleção e colocação?

Os robôs que podem realizar tarefas de escolher e colocar são tão variados quanto as indústrias que os implantam. Alguns exemplos mais comuns incluem:

• Robôs de seis eixos (colaborativos e não colaborativos)
• Delta
• SCARA
• cartesiano

Por ser uma aplicação fundamental, a maioria dos robôs pode realizar tarefas de pick and place. No entanto, a grande questão para você é qual é o certo para sua aplicação. Esta pergunta é mais difícil de responder sem saber mais detalhes. Felizmente, temos um recurso para você. Nossa rede de consultores independentes pode ajudá-lo a fazer a escolha certa com base em seus requisitos específicos. Podemos ajudá-lo a se conectar e começar a discutir se e como a automação é certa para você.

Uma palavra sobre efetores finais

É importante observar a função dos efetores finais nessas aplicações. Os efetores finais são a peça na extremidade do braço do robô que manipula a peça no espaço. Freqüentemente, efetores finais personalizados são feitos específicos para a aplicação. Às vezes, isso pode ser um efetor de extremidade de ventosa. Outras vezes, pode ser uma pinça ou eletroímã. Em qualquer caso, esta deve ser uma discussão focada durante a fase de planejamento de seu projeto. Escolher o efetor final certo é fundamental para maximizar os ganhos de seu investimento. O efetor final errado pode reduzir a produção que você ganha com a automação da tarefa. Certifique-se de discutir isso em detalhes com seu consultor ou integrador.

Sobre o custo

Quanto você pode esperar pagar por seu robô de escolha e colocação? Esta é uma pergunta difícil de responder, pois varia muito com base na aplicação. Aplicações simples e pequenas podem ficar na faixa de US $ 10.000. Aplicativos grandes e complexos, no entanto, podem custar bem mais de US $ 100.000. É importante entrar em contato com um consultor desde o início para entender as estimativas aproximadas para o seu projeto. Nossa ferramenta de cotação pode ajudá-lo a começar. Podemos colocá-lo em contato com os fornecedores e ajudá-lo a começar a receber orçamentos para o seu projeto.

O importante a ter em mente é o retorno geral, não apenas o preço de etiqueta. Por exemplo, digamos que você esteja considerando um projeto de robô de US $ 250.000 para sua linha de embalagem. Dependendo do seu tamanho, isso pode ser um grande investimento. No entanto, imagine que o cálculo do ROI mostre que esse projeto se pagará em 12 meses. Após aquele primeiro ano, o robô se pagou e agora está gerando muito mais para suas instalações. Você pode verificar nossa calculadora de investimento aqui para começar a criar um orçamento e estimar o ROI para seu projeto.