Robôs Móveis Aumentam Produtividade e Segurança em Fabricante de Eletrônicos

Uma frota móvel de Universal Robots agora recebe ordens de trabalho diárias para resolver tarefas em constante mudança para fabricante de eletrônicos high-mix/low-volume Scott Fetzer Electrical Group (SFEG; Fairview, TN). Fornecidos pela Universal Robots USA Inc. (East Setauket, NY; Odense, Dinamarca), os robôs colaborativos UR otimizaram produção em 20%, assumindo tarefas monótonas e potencialmente perigosas de funcionários agora realocados para trabalhos mais gratificantes.

SFEG foi formada em 2010 para reunir capacidades de três negócios da Scott Fetzer Company: France Power Solutions, Northland Motor Technology e Kingston Products. Localizada nos arredores de Nashville, a empresa projeta e fabrica produtos de energia elétrica, incluindo transformadores, fontes de alimentação, controles de movimento e sistemas de acionamento.

Quando o primeiro robô UR5 chegou à SFEG, foi rapidamente apelidado de "Waldo", inspirado nos populares livros Onde Está Wally? com um simpático sujeito que aparece em novos lugares entre multidões.

"Um dia Waldo estaria dobrando chapa, no dia seguinte fazendo pick-and-place, e no terceiro dia o levaríamos para o Manufacturing Day na escola local", disse Matthew Bush, diretor de operações da SFEG, fabricante de ampla gama de motores e componentes elétricos.

Robôs UR são novo tipo classificado como colaborativos devido ao design interativo. Robôs colaborativos são fáceis de configurar para nova tarefa e têm sistemas de segurança integrados que fazem braço do robô parar automaticamente se encontra objetos ou pessoas em sua rota.

Bush encontrou essa nova solução de automação buscando formas de tornar SFEG mais competitiva globalmente, enquanto aproveitava melhor maquinário existente. "Um de nossos maiores desafios como produtor high-mix/low-volume é que a maioria de nossas linhas não roda o tempo todo. Tentar colocar robôs na linha no sentido tradicional era desafio muito grande", disse Bush.

"Queríamos construir força de robô móvel e flexível, e a única forma de conseguir isso era com robô colaborativo. Vimos apenas algumas ofertas e robô UR foi o único que achamos que faria o trabalho. Tem velocidade e precisão de robô industrial padrão com capacidade de mover e trabalhar ao lado de humanos", disse Bush.

SFEG colocou robôs UR em pedestais com rodas e agora constrói frota de robôs UR móveis implantados pelo departamento de chapa. Robôs estão sendo integrados em todo ciclo de produção do corte do blank inicial na prensa de blanking até conformação, dobra e montagem final de componentes elétricos. Robôs adicionais planejados para ajudar a tender prensas de torre e prensas dobradeiras.

Gerente Geral Rob Goldiez disse: "Estamos vendo aumento de cerca de 20% tendo um pace setter com Universal Robots trabalhando lado a lado com nossa gente." Robôs UR na linha de campo de motor são UR5 e UR10 nomeados por sua carga útil em quilos. Robôs todos têm repetibilidade de 0,1 mm e alcance de 19,7 a 51,2 pol (500-1300 mm).

UR5 é colocado no fim da linha ao lado de funcionário que passa peça de campo de motor para robô. UR5 pega peça, coloca em suporte, pega cortador de fio para aparar fios, e então coloca peça para robô UR10 pegar e colocar em transportador para montagem final.

"Podemos interligar múltiplos robôs e ler através de conexões TCP Modbus status dos robôs. Também podemos passar informação para outros pacotes de software, e coletar dados. Abre muitas portas para fazer coisas que só agora começamos a ver", disse engenheiro principal Jamie Cook.

Robô UR vem com pendant touchscreen onde toda programação é feita. Direcionar braço do robô pode ser feito tanto por teclas de seta na tela, quanto simplesmente agarrando braço do robô e "ensinando" movimentos desejados entre waypoints. Isso eliminou programação de texto estruturado que Cook geralmente codificava com robôs tradicionais.

"Foi realmente fácil aprender e correu muito mais suave que antecipei. Diria que tirou um terço a metade do tempo de implementação baseado em experiências prévias que tive", disse Cook.

Conforme SFEG buscava tarefas para automatizar, eliminar tarefas monótonas e potencialmente perigosas era prioridade número um. Outra tarefa agora manejada pela frota móvel de robôs UR é preenchimento de epóxi em placas de circuito.

No passado, funcionários faziam grande lote de placas e ficavam enchendo manualmente com epóxi de dois componentes e mandavam para linha de cura. Hoje, robô faz isso o dia todo permitindo fluxo de peça única. Riscos de segurança evitados na linha de campo de motor tendo robô UR manusear corte de fio.

"É aplicação potencial de síndrome do túnel do carpo cortando cerca de 16.000 fios por dia à mão. Pensamos que era ótimo lugar para colocar robôs — deixe eles pegarem túnel do carpo!"

"Estamos vendo movimento 1 para 1 de pessoas de onde colocamos robô permitindo mover pessoa para outra área do negócio. Temos 14 robôs da Universal Robots agora e conforme todos implementados, esperamos reposicionar 14 funcionários", disse Goldiez.

Uma das próximas tarefas de robô em desenvolvimento na SFEG é colocar c-clips em armaduras. No forno de verniz, dois UR10s carregarão e descarregarão cestos com motores. Um UR10 já implantado no fim da esteira de verniz, trabalhando como estação de transferência simples, movendo cestos entre linhas.

"Estamos olhando tudo que projetamos agora novo para garantir que podemos montar com robô. Se não podemos montar com robô, temos que voltar à prancheta e tentar de novo."

Para mais informações da Universal Robots USA Inc., acesse www.universal-robots.com, ou ligue 631-610-9664.

Este artigo foi publicado pela primeira vez na edição de março de 2016 da revista Manufacturing Engineering. Leia "Mobile Robots Increase Worker Productivity, Safety" como PDF.