Transforme sua Linha de Montagem: Aumente Velocidade e Precisão com Robôs de Ponta

Explore os benefícios de automatizar linhas de montagem. Aprenda a escolher robôs de montagem, onde adquiri-los e como integrá-los ao seu fluxo de trabalho.

Muitos produtos que você usa diariamente são compostos de componentes menores. Esses produtos exigem montagem para serem funcionais. Tradicionalmente, esse processo demandava mão de obra humana. Avanços em tecnologia robótica tornam robôs de montagem uma opção para fabricantes que buscam otimizar suas linhas de produção.

Um desafio para fabricantes novos na automação é entender quando faz sentido automatizar. Além disso, fabricantes muitas vezes obtêm enormes retornos sobre investimento em robótica. Neste artigo, você aprenderá quando automatizar seu processo de montagem, onde seus retornos podem vir e como começar.

Neste artigo:

• Quais Indústrias Usam Robôs de Montagem?
• Quando Automatizar o Processo de Montagem
• Como Decidir Qual Robô de Montagem Usar
• Considerações de Custo

Quais Indústrias Usam Robôs de Montagem?

Produtos montados estão presentes em ampla gama de indústrias. Por isso, robôs de montagem são utilizados em muitos setores diferentes. Podem lidar com montagem de pequenos componentes de PCB e pesadas estruturas de veículos. Exemplos de indústrias que usam robôs de montagem hoje:

• Automotiva
• Médica
• Eletrônica
• Metalúrgica
• Plásticos
• Alimentos e Bebidas

Estes são apenas alguns exemplos. Qualquer fabricante que monte componentes pode potencialmente usar essa tecnologia. Mas o que se ganha com montagem automatizada?

Vantagens de Automatizar o Processo de Montagem

Empresas costumam automatizar a montagem por alguns motivos:

• Aumento de Vazão (Throughput)
• Segurança e Ergonomia
• Aumento de Repetibilidade

Quando Automatizar o Processo de Montagem

Para empresas novas na automação, a questão de "quando" pode ser desafiadora. Projetos de capital sempre carregam riscos. Entender quando é certo automatizar ajuda a sentir-se mais seguro ao assumir um projeto de robô. Empresas tendem a automatizar montagem nos seguintes cenários:

• Requerem aumento de vazão
• A tarefa é perigosa ou pode causar lesão
• Precisam reduzir custos indiretos
• Estão enfrentando qualidade de produção inconsistente

Vazão (Throughput)

Robôs frequentemente superam facilmente a mão de obra humana. Tarefas de montagem não são exceção. Fabricantes que montam produtos frequentemente têm cotas altas a atingir. Robôs de montagem são uma forma de alcançar maior volume de produção. Gargalos são comuns: situação onde parte específica do processo desacelera a produtividade total. Ex.: em uma engarrafadora, garrafas devem ser enchidas, tampadas e rotuladas. Se o processo de tampagem é manual e faz apenas 45 peças por minuto (PPM), mas o resto da linha aguenta 120 PPM, automatizar a tampagem libera o potencial extra da linha, aumentando receita.

Segurança

Uma razão para automatizar é que tarefas de montagem podem causar lesões. Especialmente quando componentes são muito grandes ou minúsculos. Componentes pesados representam riscos óbvios. Peças pequenas também preocupam. Montagem de PCB exemplifica riscos ergonômicos de peças pequenas. Lesões ergonômicas comuns:

• Fadiga visual
• Tensão muscular
• Inalação de fumos
• Síndromes de impacto (impingements)

Robôs de montagem eliminam risco de lesão do operador nessas tarefas. Economiza-se evitando downtime, custos médicos e multas associadas a acidentes de trabalho.

Redução de Custos

Linhas de montagem têm muitos custos associados. O principal é mão de obra. Dependendo do país, flutua, mas sempre é fator majoritário no custo dos bens. Há também custos de matéria-prima e custos ocultos: treinamento, produção reduzida por afastamento, custos de saúde. Linhas totalmente automatizadas removem custos de mão de obra e ocultos, pois robôs não precisam salários nem benefícios. Isso leva a linha de produção mais enxuta e eficiente. Muitos fabricantes realocam esse capital humano para tarefas mais difíceis de automatizar onde pessoas são mais produtivas.

Um robô tem alto custo inicial e alguns custos de manutenção ao longo da vida. Mas em cenários ideais, projetos de robô atingem ROI líquido em 12–18 meses. Especialmente em projetos de automação padronizados com soluções robóticas comprovadas. Projetos experimentais ou difíceis correm risco de não atingir essas metas de ROI. Importante discutir essas preocupações com seu integrador para entender seu risco.

Qualidade de Produção Consistente

Sistemas automatizados são mais repetíveis em seus movimentos que pessoas. Alcançam alto nível devido à programação. Robôs são projetados para seguir instruções. Quando tarefas são previsíveis e repetitivas, robôs se destacam. Isso permite produtos mais consistentes — menos falhas, menos produtos fora do controle de qualidade.

Como Decidir Qual Robô de Montagem Usar

Diferentes tarefas de montagem têm necessidades diferentes. Esses requisitos frequentemente determinam qual robô é selecionado. Felizmente, todo tipo de robô é capaz de montagem. No entanto, nem toda tarefa de montagem pode ser feita por cada robô. Fatores-chave que determinam qual robô usar:

• Complexidade da montagem
• Carga útil e alcance
• Velocidade

Montagens complexas que exigem flexibilidade são ótimas para robôs de seis eixos, devido à excepcional amplitude de movimento e capacidade de alcançar ângulos difíceis. Robôs colaborativos são exemplo de robô de seis eixos implantável perto de pessoas.

Aplicações de alta carga útil e/ou grande alcance são frequentemente difíceis para a maioria dos tipos de robô. Variantes como Delta e SCARA são frequentemente menores e menos potentes. São melhores em aplicações menores. Entender a carga útil e alcance necessários é crítico. Erros aqui são caros.

A velocidade necessária é outro fator majoritário. Todos robôs podem ser rápidos. Alguns tipos estão no escalão superior de velocidade. Robô delta é exemplo perfeito: pela construção, atinge as maiores velocidades e é extremamente responsivo a mudanças de direção. Ótimo para aplicações de baixa carga e alta velocidade. Escolha ruim para aplicação muito rápida seria um cobot — tipicamente limitados em velocidade por segurança.

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Considerações de Custo

Por fim, deve decidir se o preço é viável. Custos para sistemas de robôs de montagem variam amplamente: faixa de US$ 10.000 a bem acima de US$ 100.000. Fatores principais:

• Complexidade do projeto
• Tipo, marca e tamanho do robô
• Requisitos de segurança

Projetos mais complexos são sempre mais caros. Podem exigir múltiplos robôs, sistemas de visão, integração com equipamentos existentes — mais hardware e mão de obra para integrar. Faixas de custo variam de marca para marca, e ainda mais entre tipos de robô. Custos escalam conforme tamanho do robô aumenta. Tarefas grandes de montagem exigem equipamentos maiores, mais caros. Equipamentos de segurança adicionais são frequentemente esquecidos na estimativa. Robôs podem ser perigosos para humanos. Equipamentos de segurança devem proteger operadores. Custos de segurança incluem:

• Cercas de segurança
• Cortinas de luz
• Scanners de segurança
• Relés e intertravamentos de segurança
• CLPs de segurança dedicados

A melhor forma de entender custos do seu projeto é conversar com um especialista. Se busca solução robótica, podemos ajudar. Confira nossas ferramentas de cotação para começar. Forneça detalhes sobre seu negócio e processo e conectamos você a fornecedores para receber informações sobre soluções de montagem, faixas de preço, etc.