Robôs trabalham no manuseio de peças automotivas pesados

Quando precisou aumentar a produção, enquanto aliviava os trabalhadores de um trabalho de inspeção pesado e desafiador, a fabricante japonesa G-TEKT recorreu aos robôs da ABB. O resultado foi um sistema automatizado que libera os colaboradores para outras tarefas, mantendo a qualidade e aumentando a produção.

Resumo

A aplicação:
Inspecionar chapas de aço que formam a base de peças automotivas e empilhá-las em paletes. As peças eram pesadas ​​para  humanos as levantarem com segurança.

O desafio:
Um sistema automatizado necessário para caber em um espaço muito limitado, mantendo os padrões de inspeção de qualidade e aumentando a produtividade.

A solução:
Três robôs ABB IRB 360 FlexPicker com carga útil de 6 kg e alcance de 1600 mm, controlados pelo software ABB PickMaster 3. Projetado para controlar vários robôs, este sistema faz o melhor uso do espaço disponível e permite um aumento de 10% na produtividade.

Uma fabricante japonesa de peças automotivas utiliza robôs ABB para inspecionar e manusear chapas de aço, poupando os trabalhadores do trabalho pesado e aumentando a produtividade em 10%.

A G-TEKT é uma das principais especialistas do Japão em fabricar carrocerias e componentes de transmissão automotiva, com operações em 12 países em todo o mundo. A planta de Tochigi é uma das principais plantas da G-TEKT para a produção em peças de transmissão.

O processo de produção envolve uma prensa de 500 toneladas que punciona peças brutas para o formato de chapas de aço. Dois colaboradores por turno inspecionam visualmente cada peça perfurada em busca de arranhões, amassados ​​e outros pequenos defeitos. 42 chapas pesavam até 2,3kg e algumas tinham mais de 300 mm de comprimento. Cada pessoa tinha que carregá-los em paletes a uma taxa de cerca de 40 folhas por minuto.

Essas tarefas eram muito desafiadoras para os colaboradores, envolvendo inspeção visual intensiva e manuseio de chapas pesadas. A G-TEKT queria introduzir uma automação que ajudasse a melhorar a qualidade e a produtividade, enquanto transferia os trabalhadores para tarefas menos exigentes e mais criativas.

Vários requisitos para o sistema automatizado foram identificados, incluindo o encaixe no espaço limitado ao redor da prensa, a capacidade de aumentar a produção e a necessidade de lidar com uma ampla variedade de produtos.

O integrador de sistemas MES Koshin foi convidado a liderar a implementação do sistema. A empresa avaliou as necessidades e desafios da solução automatizada proposta, que incluía espaço limitado para todo o sistema de automação ao redor da prensa e restrições de espaço limitando o número de robôs.

Devido ao número limitado de robôs, o alcance de cada um precisaria ser de aproximadamente 1200 mm. O sistema também precisaria suportar mais de 40 produtos diferentes, com pesos variando de 0,4 a 2,3 kg e dimensões de 120 a 330 mm em uma espessura de chapa de 2 a 6 mm.

A G-TEKT também queria aumentar a produção, passando de 40 chapas por minuto para 50 por minuto.

Testando a solução

Trabalhando com a ABB, a MES Koshin testou vários arranjos de diferentes números de robôs. O ABB FlexPicker foi a única opção que atendeu ao conceito do sistema de uma carga útil de pelo menos 5kg e um alcance de trabalho de pelo menos 1200mm. A MES acabou optando por três ABB IRB 360 FlexPickers com uma carga útil de 6 kg e alcance de 1600 mm.  

O sistema também usa o software ABB PickMaster 3. Projetado para controlar vários robôs, o PickMaster 3 faz uso total dos recursos de todos os três robôs do sistema, minimizando o número necessário e ajudando a economizar espaço. Para provar que o projeto do sistema era viável, o MES Koshin usou o software de simulação RobotStudio Picking PowerPac da ABB.

"G-TEKT e MES Koshin analisaram as características únicas e a gama de FlexPickers. Juntos com o PickMaster 3, eles permitiram criar um sistema que maximiza as capacidades dos robôs ABB. Gostaríamos de agradecer a G-TEKT e MES Koshin por seus esforços." diz Shuichiro Nakajima, Chefe da Unidade de Negócios de Robótica e Automação Discreta, ABB.K.K.

“Neste projeto, trabalhamos com o MES Koshin para refinar as especificações finais, discutindo o número de robôs e como enfrentar os desafios e restrições da instalação dos equipamentos. Espaço e velocidade foram questões muito importantes para nós”, diz Akio Kato, Gerente de Fábrica da Fábrica de Tochigi, Divisão de Produção da G-TEKT Corporation, que liderou o projeto para o cliente final.

Os processos de automação são divididos em duas seções: inspeção visual e o carregamento nos paletes. A inspeção visual usa equipamentos baseados em IA para fornecer uma resolução o mais próxima possível daquela alcançada por um olho humano, sem depender do nível de habilidade e da condição física do operador.

Maiores volumes de produção

Sr. Yoshiaki Ozawa, Diretor, Gerente de Vendas e Gerente de Produção da MES Koshin, diz: “Usamos o RobotStudio e o Picking PowerPac para realizar várias simulações para verificar a viabilidade do sistema e, finalmente, conseguimos concluir a operação no local e atingir um volume de produção que até superou nossas expectativas.”

“Para lidar com o grande número de produtos, 17 ventosas são dispostas em fila e cada uma delas pode ser trocada com uma mão. Conseguimos configurar o sistema para que o robô não pare de rastrear quando um trabalhador estiver presente para recuperar e trocar os paletes”, acrescentou Ozawa.

Comentando sobre os benefícios do projeto de automação, o Sr. Kato disse: "Em primeiro lugar, conseguimos automatizar o serviço de quatro colaboradores em dois turnos, permitindo que esses funcionários fizessem um trabalho mais criativo. Além disso, a produtividade aumentou em cerca de 10%, e agora podemos produzir cerca de 19.200 chapas a mais por dia. Do ponto de vista de um operador, acredito que é importante que o equipamento não pare, que não quebre e que seja fácil de manter, e eles alcançaram tudo isso em um nível muito alto."

Olhando para o futuro, o Sr. Ozawa conclui: "Aprendemos muito sobre a gama de tarefas que podem ser realizadas por robôs para substituir pessoas. Estamos ansiosos para trabalhar com a ABB para construir mais equipamentos cheios de ideias para uma variedade de locais de produção no futuro."

A ABB continuará a trabalhar em estreita colaboração com a MES Koshin para atender às suas expectativas e ajudar a G-TEKT a realizar a próxima geração de instalações de produção.

A ABB (ABBN: SIX Swiss Ex) é uma empresa líder global em tecnologia que impulsiona a transformação da sociedade e da indústria para um futuro mais produtivo e sustentável. Ao conectar software ao seu portfólio de eletrificação, robótica, automação e soluções de acionamentos, motores e geradores, a ABB expande os limites da tecnologia para levar o desempenho a novos níveis. Com uma história de excelência que remonta a mais de 130 anos, o sucesso da ABB é impulsionado por cerca de 105.000 funcionários talentosos em mais de 100 países. www.abb.com

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