Como a Automação Está Transformando a Manufatura: Aumentando Eficiência e Cortando Custos

Com a necessidade contínua de impulsionar maior rendimento e reduzir custos, fabricantes estão olhando para automação e soluções da Indústria 4.0 para aumentar sua eficiência. Dentro deste artigo exploraremos o uso de automação na manufatura, incluindo diferentes tipos de automação, exemplos de manufatura automatizada e os benefícios primários da automação.

O que é Automação de Manufatura?

Automação, no contexto de manufatura, é o uso de equipamentos para automatizar sistemas ou processos de produção. O objetivo final é impulsionar maior eficiência seja aumentando capacidade de produção ou reduzindo custos, frequentemente ambos.

Automação tornou-se mais conhecida como uso de máquinas para reduzir trabalho realizado por humanos. Tornou-se associada a sistemas eletromecânicos programados para realizar muitos tipos de processos. Embora automação possa não ser certa para todo fabricante, a maioria das empresas é capaz de encontrar benefícios em um dos seguintes tipos de automação: Fixa, programável ou flexível.

Tipos de Automação de Manufatura

Automação Fixa

Caracterizada por produção de grande volume e alta barreira de entrada, automação fixa frequentemente tem uma tarefa definida. Também chamada de automação rígida, a maior parte da programação está contida dentro de máquinas individuais. A velocidade e sequência de processos são definidas pelo equipamento ou linha de produção.

Um exemplo de automação fixa pode ser encontrado em body-in-white e painéis automotivos. Fornecedores maiores de veículos podem produzir mais de um milhão de peças antes de mudar designs. Adicionalmente, processos como estampagem ou fundição são usados que podem não requerer sistemas de controle tão sofisticados como fresamento automatizado ou soldagem robótica.

Frequentemente o volume de produção associado com automação fixa não tem tempo para trocas. No entanto, se quaisquer mudanças são feitas na automação fixa, provavelmente requereria que uma linha fosse desligada e técnicos trocassem ferramentas manualmente. A despesa e tempo associados com este tempo de inatividade são altos. Para baixo volume ou produtos que têm ciclos de vida mais curtos, considere automação programável.

Automação Programável

Caracterizada por fazer várias dezenas a milhares de unidades, automação programável é associada com produção em lotes. Automação programável oferece a habilidade de produzir mais tipos de peças ou produtos. No entanto, tempo de inatividade é necessário para realizar trocas. Este tempo de inatividade é esperado e levado em consideração para tamanhos de lote e lead times. No entanto, tempo de inatividade é caro e levou a uma extensão da automação programável chamada automação flexível.

Automação Flexível

Automação flexível é capaz de realizar trocas automaticamente. Isso pode limitar equipamentos a rodar peças que compartilham ferramentas similares ou requerem dispositivos adicionais para tornar trocas automatizadas possíveis.

Adicionalmente, desde que programas precisam ser mudados, automação flexível é frequentemente conectada a alguma forma de rede que aumenta valor oferecendo monitoramento ou controle remoto. Programas são desenvolvidos offline em um computador. Dependendo de como o dispositivo é conectado, um designer poderia fazer upload, rodar novos programas, ou trabalhá-los em produção existente de qualquer lugar no mundo.

Exemplos de Automação de Manufatura

Para lembrar os diferentes tipos de automação considere os seguintes exemplos:

• Automação Fixa: Associada com grande volume, produção de peça única. EX: Uma máquina de engrenagem dedicada a produzir automaticamente uma engrenagem.
• Automação Programável: Associada com produção em lotes. EX: Uma máquina de engrenagem que produz automaticamente diferentes tipos de engrenagens, mas uma troca causará tempo de inatividade para mudar engrenagens.
• Automação Flexível: Associada com produção sob demanda ou em tempo real. EX: Uma máquina de engrenagem que produz automaticamente várias engrenagens sem necessidade de ser desligada ou trocas manuais.

Automação na manufatura está crescendo e continua a moldar o chão de fábrica. Fabricantes estão lutando por um fio digital completo desde rastreamento de cadeias de suprimentos de materiais, à produção, à entrega. No entanto, antes de uma transformação digital completa, é importante conhecer suas metas e como elas se alinham com benefícios de estratégias de manufatura automatizada.

Benefícios da Automação na Manufatura

Fabricantes estão cada vez mais usando automação para impulsionar precisão, consistência e maior eficiência operacional. Para começar, conheça suas metas. Quanto mais específicas as metas, mais fácil é alinhar com uma solução. Metas como aumentar produção, embora gerais, indicam que você deve saber o que afeta produção. Sensores e dispositivos fáceis e rápidos de integrar que monitoram equipamentos e produzem dados amigáveis ao usuário, gráficos, etc. ajudarão a conectar linhas de produção e servir outros benefícios:

• Reduzir tempo de inatividade
• Fornecer manutenção previsível
• Melhorar tomada de decisão

Ter dispositivos para monitorar materiais em estoque ou em uma estação de trabalho pode reduzir tempo de inatividade devido a falta de estoque. Ser capaz de ver tempos de execução de equipamentos pode ser suficiente para reduzir tempo de inatividade ajustando workflow para reduzir trocas, ou indicar onde um investimento em mais automação renderia ROI positivo.

Monitoramento também pode rastrear desempenho de equipamentos para indicar quando manutenção ou falhas podem ocorrer. Rastreamento de desempenho pode ajudar a tomar decisões operacionais mais inteligentes e agendar manutenção quando menos afetar a produção. Também, automação e monitoramento impulsionam decisões de negócios mais informadas.

Ter dados em tempo real pode ajudar fabricantes a entender lead times e fornecer estimativas e cronogramas mais precisos. Adicionalmente, dispositivos automatizados melhoram repetibilidade que pode melhorar qualidade e reduzir variabilidade em produção. No geral, monitoramento automatizado oferece um modelo mais previsível para tomar decisões de negócios, enquanto fornece transparência para todos stakeholders.

O futuro da automação na manufatura está progredindo com robótica, visão de máquina, IIoT e outras tecnologias digitais. Para aproveitar o crescimento em automação, conheça suas metas, o que afeta produção e que benefícios cada tecnologia fornece. Quando em dúvida, minimize complexidade, siga princípios de engenharia adequados e trabalhe com fornecedores que fornecem bom atendimento ao cliente.

Começando com Automação

Como você pode começar a automatizar processos dentro de sua operação? O primeiro passo é conectar suas máquinas para que você tenha a habilidade de coletar dados, processá-los e tomar decisões. Só então você terá insight sobre desempenho operacional tanto de seus equipamentos quanto de sua equipe para automatizar processos e impulsionar maior eficiência através do chão de fábrica.

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