Automação para Pequenos e Médios Fabricantes: Desbloqueando Eficiência e Crescimento do Lucro

Robôs industriais existem e estão disponíveis comercialmente há mais de 65 anos. A automação de fábrica, um termo mais abrangente, existe de uma forma ou de outra há muito mais tempo. Os seres humanos continuamente criaram soluções para resolver uma ampla variedade de problemas de manufatura, a fim de tornar o trabalho de fazer as coisas mais eficiente, seguro e econômico. A criatividade humana para isso nunca cessa de surpreender. A tecnologia disponível continua a melhorar em muitos aspectos, mas particularmente em termos de capacidades e facilidade de uso.

Dito isso, a miríade de produtos de automação disponíveis, o jargão da indústria de automação, o grande número de opções e as nuances entre elas podem ser difíceis de digerir e compreender pelos não iniciados. O seguinte pretende fornecer uma noção dos desenvolvimentos recentes em automação que, pela primeira vez, fazem sentido para pequenas e médias empresas realisticamente adquirirem e utilizarem em seus processos de manufatura. As áreas de desenvolvimento nas quais me concentrarei são relativas à complexidade de programação/implementação, espaço disponível limitado e custo.

Escopo da Discussão

Vamos falar por um momento sobre o termo "automação de fábrica". Para fins desta discussão, deixemos de fora máquinas padrão, de propósito único/dedicadas, como máquinas de costura, broqueadoras, furadeiras, fresadoras CNC e outras máquinas semelhantes que estão prontamente disponíveis para venda "prontas" de revendedores. O que gostaria de discutir agora são máquinas para lidar com aplicações de manufatura mais especializadas que poderiam ser projetadas e usadas para manusear ou montar seu produto.

Automação Rígida vs. Automação Flexível

O primeiro ponto de decisão para um pequeno ou médio fabricante é descobrir que tipo de automação é adequado para a necessidade específica. Basicamente, isso se torna uma decisão entre 1) Automação Rígida e 2) Automação Flexível (Robótica) ou possivelmente uma combinação das duas. Se sua necessidade é produzir altos volumes da mesma peça ou peças semelhantes o mais rápido possível, então você provavelmente deve buscar automação rígida. A vantagem da automação rígida é que ela faz uma coisa muito bem, mas, em geral, não consegue acomodar mudanças facilmente. A automação rígida geralmente usa cames e mecanismos que fornecem o movimento necessário — nem mais, nem menos — para realizar a tarefa o mais rápido possível.

Se você tem um produto ou peças usadas em seu produto que precisam ser fabricados em altos volumes com necessidade infrequente ou nenhuma de alterar seu design no futuro previsível, então a automação rígida é provavelmente a área a considerar. Se sim, sua próxima parada é um "construtor de máquinas personalizadas". Construtores de máquinas personalizadas usarão componentes de automação prontos, mas também agregarão seu próprio conhecimento e experiência para projetar um sistema que atenda às suas necessidades e requisitos particulares. Esses sistemas variam de totalmente automatizados a semi-automatizados. Sistemas semi-automatizados são mais prováveis, principalmente devido ao custo. Mesmo que um sistema totalmente automatizado seja o objetivo final, a maioria dos pequenos e médios fabricantes, especialmente aqueles novos na automação, prefere adotar uma abordagem de "implementação faseada". Ou seja, um sistema que inicialmente cuide de partes de suas necessidades, mas que possa ser atualizado para se tornar gradualmente mais automatizado. A razão é principalmente econômica, mas também pode ser prudente adotar uma abordagem "andar antes de correr" e ter uma noção dos custos e benefícios da implementação da automação como passo inicial.

A automação flexível, por outro lado, envolve o uso de robôs industriais. Robôs são os generalistas do mundo da automação. Eles fornecem múltiplos eixos de movimento programável e podem armazenar múltiplos programas para realizar diferentes tarefas conforme as necessidades mudam. Se você tem várias peças diferentes, mas semelhantes, para produzir, então a automação flexível é provavelmente a solução a considerar. Robôs industriais podem ser reatribuídos para trabalhar em diferentes aplicações, em contraste com a automação rígida. Vale notar que não mencionei a facilidade de realizar isso.

Robôs industriais vêm em uma variedade de tipos, cada um com seus prós e contras e considerações relativas à necessidade do usuário que ditariam a escolha de um tipo em detrimento de outro. Alguns destes incluem: Repetibilidade de posicionamento, velocidade necessária, alcance de movimento necessário, capacidade de lavagem (várias classificações), segurança para uso ao redor de trabalhadores humanos, etc. A manufatura está mudando e muitas dessas mudanças justificam ter mais flexibilidade para se adaptar a necessidades futuras mutáveis. Enquanto novos produtos costumavam surgir a cada poucos anos, a tendência hoje é para introduções de produtos mais frequentes e/ou a capacidade e desejo de personalizar produtos para atender desejos específicos do cliente, ou ambos.

A automação flexível também difere da rígida no sentido de que o nível de automação é frequentemente mais uma aplicação do que um sistema do tipo "entra de um lado e sai do outro". Robôs são usados para realizar tarefas repetitivas muito rapidamente. Uma boa maneira de pensar em aplicações gerais para robôs industriais são os 3 D's: Monótonas (Dull), Sujas (Dirty) e Perigosas (Dangerous). Existem muitas razões para considerar o uso de um robô industrial para realizar uma operação atualmente feita por um humano, não menos importante a economia. Lesão é uma consideração. O corpo humano simplesmente não é bem adequado para realizar movimentos repetitivos e está sujeito a lesões dolorosas e custosas, como síndrome do túnel do carpo. Além da lesão ao trabalhador, há efeitos negativos para o fabricante em termos de perda de produtividade, indenização trabalhista, etc.

Do lado positivo, o uso de robôs industriais pode aumentar a eficiência, volumes e ajudar a reduzir custos unitários. Tarefas repetitivas também se tornam monótonas e rapidamente desinteressantes para humanos. Como resultado, muitas empresas frequentemente têm uma "porta giratória" e dificuldade contínua em encontrar, treinar e reter trabalhadores para realizar tais tarefas. Além dos custos, depender de mão de obra humana para realizar tarefas básicas pode se tornar desafiador, especialmente quando o desemprego é baixo e os trabalhadores têm opções.

Como a CMTC Pode Ajudar?

Se você está interessado em uma solução de automação rígida, a recomendação é usar um construtor de máquinas personalizadas. Mas qual? Se a automação flexível melhor descreve sua necessidade, então um integrador de sistemas é o que sugiro. Novamente, para a maioria das pequenas e médias empresas sem experiência prévia, acho que o melhor curso de ação é contratar um profissional em vez de tentar sozinho.

A CMTC tem a capacidade de fornecer aconselhamento e apresentar opções claras para basear e tomar uma decisão de negócio informada. Deixe-nos mostrar as possibilidades e tornar claras suas opções.