Robôs adaptáveis:BFFs para automação de pequenos lotes

Engenheiros de manufatura, tecnólogos da informação e robôs “inteligentes” em células de manufatura flexíveis estão trabalhando cada vez mais próximos em empresas de manufatura ao redor do mundo. Eles são os pilares de um esforço sólido para automatizar totalmente até mesmo pequenos lotes de pedidos - com trocas frequentes - completamente sem manutenção.

Nós, de uma certa idade, podemos nos lembrar de quando não havia departamentos de TI em empresas de manufatura de pequeno e médio porte. Tudo isso mudou, é claro, com a proliferação de sistemas de computador no “lado comercial” da operação e, certamente, à medida que se tornaram mais arraigados nas funções do chão de fábrica. Acontece que muitos de nós precisavam não apenas de uma pessoa de TI, mas de várias. Hoje, é comum que o departamento de TI interaja com mais frequência com o departamento de engenharia de fabricação (ME), pois sistemas como ERPs, MESs e MOMs estão sendo integrados e integrados aos controles das células. Os controles da célula, por sua vez, comunicam-se com as várias máquinas e sistemas de controle de manuseio de trabalho na célula, incluindo o novo garoto da cidade – o robô adaptativo.

Em nossa empresa, nos referimos a robôs adaptativos como aqueles que podem responder aos sinais do ERP e do controle de células – no nosso caso, o MMS (Manufacturing Management Software). Em outras palavras, os robôs adaptativos podem realizar tarefas variáveis ​​em tempo real, com base na necessidade, conforme ditado pelo sistema de computador e software hierárquico superior. Isso é bem diferente do conceito usual de um robô de aplicação única, como em uma unidade de soldagem, ou um tipo de robô pick-and-place, ou carga/descarga em um FMS ou célula de robô dedicada. Essa categoria ágil de robôs se adapta automaticamente às mudanças de demandas e horários. Então, agora podemos robotizar uma máquina ou processo que é variável, assim como os outros elementos necessários para essa troca, como mandíbulas de mandril e ferramentas de corte.

No cenário histórico típico, a TI – que gerencia o ERP – forneceu as informações de pedidos e agendamentos para o departamento de ME. Em seguida, um engenheiro iria ao chão de fábrica e programaria o robô para fazer o próximo pedido, colocá-lo em carregamento automático, e o robô faria seu trabalho. Mas o robô não sabia o que fazer em seguida até que o engenheiro voltou e forneceu novas direções.

No cenário emergente de hoje, temos um processo no qual TI e ME reúnem os requisitos para os próximos pedidos, de modo que a interface humana para retransmitir as alterações da peça de trabalho ou os ajustes do cronograma sejam feitos automaticamente. O robô inteligente, ágil e adaptável, então, ajusta o que tem que fazer também, exatamente quando precisa, conforme indicado pelo sistema de nível superior. E com base na diretiva, o robô também sabe quais mandíbulas de mandril colocar no centro de torneamento, que tipo de garra ele precisa colocar em sua “mão” e qual matéria-prima precisa ser carregada e disponibilizada à máquina-ferramenta para fazer a parte.

Um impulso para apagar as luzes

Essa capacidade é um benefício para a fabricação sem supervisão de pequenos lotes, que tem sido um desafio para automatizar totalmente. De certa forma, isso muda tudo. Ainda há planejamento, é claro, para garantir que tudo o que o robô precisará esteja pronto para o próximo turno. No entanto, não estamos mais confinados a fazer mais peças do que precisamos quando não precisamos delas. Esse novo conceito reduz o WIP (work in process), melhora os prazos de entrega, reduz o estoque e o espaço de armazenamento e permite um uso mais eficiente da mão de obra.

Imagine o que essa abordagem fará para indústrias como a automotiva. O OEM recebe pings de pedidos de revendedores de todo o país e esses veículos podem entrar na fila de fabricação muito mais rapidamente. Eles não terão que esperar por 50 pedidos do mesmo modelo antes de trocar as linhas. Em outras palavras, os robôs adaptativos são o novo “BFF” dos fabricantes.