Muitos produtos que você usa todos os dias são compostos de componentes menores. Esses produtos requerem montagem para serem funcionais. Tradicionalmente, esse processo exigia trabalho humano. Os avanços na tecnologia robótica fazem dos robôs de montagem uma opção para fabricantes que buscam otimizar suas linhas de produção.

Um desafio para os fabricantes novos na automação é compreender quando faz sentido automatizar. Além disso, os fabricantes muitas vezes beneficiam de enormes retornos sobre o seu investimento em robótica. Neste artigo, você aprenderá quando faz sentido automatizar seu processo de montagem, onde suas devoluções podem ser feitas e como começar.

Neste artigo:

• Quais indústrias usam robôs de montagem?
• Quando automatizar o processo de montagem
• Como decidir qual robô de montagem usar
• Considerações de custo

Quais indústrias usam robôs de montagem?

Os produtos montados estão presentes em uma ampla gama de indústrias. Devido a esse fato, os robôs de montagem são utilizados em diversos setores. Esses robôs podem lidar com a montagem de pequenos componentes de PCB e estruturas de veículos pesados. Aqui estão alguns exemplos de indústrias que usam robôs de montagem hoje:

• Automotivo
• Médico
• Eletrônica
• Empresa de Metais
• Empresa de Plásticos
• Empresa de Alimentos e Bebidas

Estes são apenas alguns exemplos. Qualquer fabricante que monte componentes em conjunto poderia usar esta tecnologia. Mas o que se pode ganhar com a montagem automatizada?

Vantagens de Automatizar o Processo de Montagem

Muitas vezes as empresas optam por automatizar o processo de montagem por alguns motivos:

• Maior rendimento
• Segurança e Ergonomia
• Maior repetibilidade

Quando automatizar o processo de montagem

Para empresas novas no processo de automação, a questão de quando pode ser um desafio. Projetos de capital sempre trazem riscos. Entender quando é certo automatizar pode ajudá-lo a se sentir mais seguro ao assumir um projeto de robô. As empresas tendem a adotar a automação de montagem nos seguintes cenários:

• Eles exigem maior rendimento
• A tarefa é perigosa ou pode causar ferimentos
• Eles precisam reduzir custos indiretos
• Eles estão experimentando qualidade de produção inconsistente

Taxa de transferência

Os robôs muitas vezes superam facilmente o trabalho humano. As tarefas de montagem não são exceção a esta regra. Os fabricantes que montam produtos muitas vezes têm de atingir quotas elevadas. Os robôs de montagem são uma forma de atingir maior volume de produção. Os fabricantes geralmente enfrentam problemas de gargalos. Esta é uma situação em que uma parte específica de um processo retarda a produtividade geral de todo o processo. Um exemplo disso pode ser encontrado em uma fábrica de engarrafamento. Em uma linha específica, uma garrafa deve ser enchida, tampada e rotulada. Digamos que o processo de nivelamento seja manual e atualmente só pode produzir 45 peças por minuto (PPM). O resto da linha, no entanto, poderia funcionar potencialmente a 120 PPM. Automatizar o processo de nivelamento permite desbloquear esse potencial extra da linha. Isso leva ao aumento da receita para suas instalações.

Segurança

Um dos motivos pelos quais as empresas automatizam é ​​porque as tarefas de montagem podem causar ferimentos. Este é especialmente o caso quando os componentes são muito grandes ou pequenos. Componentes pesados ​​apresentam riscos óbvios à segurança. Os operadores podem se machucar ao mover peças grandes. Peças pequenas também representam uma preocupação. A montagem de PCB é um bom exemplo dos riscos de segurança de peças pequenas. Lesões ergonômicas comuns incluem:

• Fadiga ocular
• Tensão muscular
• Inalação de fumaça
• Impactos

Os robôs de montagem eliminam o risco de ferimentos ao operador devido a essas tarefas. É possível economizar dinheiro evitando tempo de inatividade, custos médicos e multas associadas a lesões no local de trabalho.

Redução de custos

As linhas de montagem têm muitos custos associados. O custo principal é o da mão de obra. Dependendo do país em que você está, isso pode variar, mas é sempre um fator importante no custo das mercadorias. Existem também custos de matérias-primas, bem como alguns custos ocultos. Esses fatores ocultos incluem custos de treinamento, redução da produção devido ao tempo fora da tarefa e custos de saúde em alguns casos. Linhas de montagem totalmente automatizadas eliminam a mão de obra e os custos ocultos porque os robôs não exigem salários ou benefícios. Isso leva a uma linha de produção mais enxuta e eficiente. Muitos fabricantes redirecionam esse capital humano para tarefas mais difíceis de automatizar, onde as pessoas podem ser mais produtivas.

Um robô tem um alto custo inicial e alguns custos de manutenção ao longo de sua vida útil. Mas em cenários ideais, os projetos de robôs podem atingir um ROI líquido em 12 a 18 meses. Este é especialmente o caso em projetos de automação padronizados que possuem soluções robóticas comprovadas. Projetos de automação experimentais ou difíceis correm o risco de não atingir essas metas de ROI. É importante discutir essas preocupações com seu integrador para compreender o risco.

Qualidade de produção consistente

Os sistemas automatizados são mais repetíveis em seus movimentos do que as pessoas. Eles podem ter um desempenho de alto nível devido à sua programação. Os robôs são projetados para seguir um conjunto de instruções. Quando as tarefas são previsíveis e repetitivas, os robôs podem se destacar. Este atributo permite-lhes fazer produtos mais consistentes. Isto significa menos falhas e menos produtos que não passam nas verificações de controle de qualidade.

Como decidir qual robô de montagem usar

Diferentes tarefas de montagem têm necessidades diferentes. Esses requisitos geralmente determinarão qual robô será selecionado. Felizmente, todo tipo de robô é capaz de montagem. No entanto, nem todas as tarefas de montagem podem ser executadas por cada robô. Os principais fatores que determinam qual robô deve ser usado incluem:

• Complexidade de montagem
• Carga útil e alcance
• Velocidade

Montagens complexas que exigem flexibilidade são ótimas opções para robôs de seis eixos. Isso se deve à sua excepcional amplitude de movimento e capacidade de alcançar ângulos difíceis. Os robôs colaborativos são um exemplo de robô de seis eixos que pode ser implantado perto de pessoas.

Aplicações de alta carga útil e/ou grande alcance costumam ser difíceis para a maioria dos tipos de robôs. Variantes como Delta e SCARA são frequentemente tipos de robôs menores e menos potentes. Eles são melhor implantados em aplicativos menores. Compreender a carga útil e o alcance necessários para concluir sua tarefa é fundamental. Erros aqui custam caro.

A velocidade necessária para concluir sua tarefa é outro fator importante. Todos os robôs têm a capacidade de ser rápidos. Alguns tipos de robôs certamente estão no escalão superior da categoria de velocidade. Um robô delta é um exemplo perfeito disso. Devido à sua construção, podem atingir as velocidades mais elevadas. Eles também são extremamente sensíveis às mudanças de direção. Eles são ótimos para aplicações de baixa carga útil e alta velocidade. Uma má escolha para uma aplicação muito rápida seria um cobot. Eles normalmente têm velocidade limitada por razões de segurança.

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Considerações de custo

Finalmente, você deve decidir se o preço está certo. Os custos para montagem de sistemas robóticos podem variar amplamente, desde a faixa de US$ 10.000 até bem mais de US$ 100.000. Os principais fatores incluem:

• Complexidade do projeto
• Tipo, marca e tamanho do robô
• Requisitos de segurança

Projetos mais complexos são sempre mais caros. Eles podem exigir vários robôs, sistemas de visão ou integração com equipamentos existentes. Isso significa mais hardware e mão de obra para integrar o sistema. As faixas de custo variam de marca para marca. Os custos variam ainda mais de um tipo de robô para outro. Além disso, os custos aumentarão à medida que o tamanho do robô aumentar. Grandes tarefas de montagem requerem equipamentos maiores e mais caros. Equipamentos de segurança adicionais são frequentemente esquecidos ao estimar custos. Os robôs podem ser perigosos para os humanos. Equipamentos de segurança devem ser usados ​​para proteger os operadores desses perigos. Os custos de segurança incluem coisas como:

• Gaiolas de segurança
• Cortinas de luz
• Scanners de segurança
• Relés de segurança e intertravamentos
• CLPs de segurança dedicados