Muitos produtos que usamos diariamente são compostos por componentes menores. Esses produtos exigem montagem para funcionar. Tradicionalmente, esse processo exigia mão de obra humana. Os avanços na tecnologia robótica tornam os robôs de montagem uma opção para fabricantes que buscam otimizar suas linhas de produção.

Um desafio para os fabricantes iniciantes em automação é entender quando faz sentido automatizar. Além disso, os fabricantes frequentemente se beneficiam de enormes retornos sobre seus investimentos 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?

Produtos montados estão presentes em uma ampla gama de indústrias. Por esse motivo, robôs de montagem são utilizados em diversos setores. Esses robôs podem realizar a montagem de pequenos componentes de PCB e chassis de veículos pesados. Aqui estão alguns exemplos de indústrias que utilizam robôs de montagem atualmente:

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

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

Vantagens da automatização do processo de montagem

As empresas geralmente optam por automatizar o processo de montagem por alguns motivos:

• Aumento da produtividade
• Segurança e Ergonomia
• Repetibilidade aumentada

Quando automatizar o processo de montagem

Para empresas iniciantes no processo de automação, a questão de quando pode ser um desafio. Projetos de capital sempre trazem riscos. Entender quando é o momento certo para automatizar pode ajudar você a se sentir mais seguro ao assumir um projeto de robótica. 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 os custos indiretos
• Eles estão enfrentando qualidade de produção inconsistente

Taxa de transferência

Robôs frequentemente superam facilmente o trabalho humano. Tarefas de montagem não são exceção a essa regra. Fabricantes que montam produtos frequentemente têm altas cotas a serem atingidas. Robôs de montagem são uma maneira de atingir maiores volumes de produção. Fabricantes comumente 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 planta de engarrafamento. Em uma linha específica, uma garrafa deve ser enchida, tampada e etiquetada. Digamos que o processo de fechamento seja manual e atualmente só pode produzir 45 peças por minuto (PPM). O restante da linha, no entanto, poderia potencialmente operar a 120 PPM. Automatizar o processo de fechamento permite que você desbloqueie esse potencial extra da linha. Isso leva ao aumento da receita para sua instalação.

Segurança

Um dos motivos pelos quais as empresas automatizam é ​​porque as tarefas de montagem podem causar lesões. Isso ocorre principalmente quando os componentes são muito grandes ou minúsculos. Componentes pesados ​​representam riscos óbvios à segurança. Operadores podem se machucar ao mover peças grandes. Peças pequenas também representam uma preocupação. A montagem de placas de circuito impresso (PCI) é um bom exemplo dos riscos à segurança de peças pequenas. Lesões ergonômicas comuns incluem:

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

Robôs de montagem eliminam o risco de lesões ao operador devido a essas tarefas. Economia financeira pode ser obtida evitando tempo de inatividade, custos médicos e multas associados a lesões no local de trabalho.

Redução de custos

Linhas de montagem têm muitos custos associados. O principal custo é o da mão de obra. Dependendo do país em que você estiver, esse custo pode variar, mas é sempre um fator importante no custo dos produtos. Há também custos com matéria-prima, bem como alguns custos ocultos. Esses fatores ocultos incluem custos de treinamento, redução da produção devido a folgas e, em alguns casos, custos com assistência médica. Linhas de montagem totalmente automatizadas eliminam a mão de obra e os custos ocultos, pois os robôs não exigem salários ou benefícios. Isso resulta em uma linha de produção mais enxuta e eficiente. Muitos fabricantes redirecionam esse capital humano para tarefas mais difíceis de automatizar, nas quais 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, projetos de robôs podem atingir o ROI líquido em 12 a 18 meses. Isso é especialmente verdadeiro em projetos de automação padronizados que possuem soluções robóticas comprovadas. Projetos de automação experimentais ou complexos correm o risco de não atingir essas metas de ROI. É importante discutir essas questões com seu integrador para entender seus riscos.

Qualidade de produção consistente

Sistemas automatizados são mais repetíveis em seus movimentos do que as pessoas. Eles podem ter um desempenho tão alto devido à sua programação. Robôs são projetados para seguir um conjunto de instruções. Quando as tarefas são previsíveis e repetitivas, os robôs podem se destacar. Essa característica permite que eles produzam produtos mais consistentes. Isso significa menos falhas e menos produtos que não passam nos controles de qualidade.

Como decidir qual robô de montagem usar

Diferentes tarefas de montagem têm necessidades diferentes. Esses requisitos geralmente determinam qual robô será selecionado. Felizmente, todos os tipos de robôs são capazes de realizar a montagem. No entanto, nem todas as tarefas de montagem podem ser executadas por todos os robôs. 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 à capacidade de alcançar ângulos difíceis. Robôs colaborativos são um exemplo de robôs de seis eixos que podem ser implantados perto de pessoas.

Aplicações com alta carga útil e/ou grande alcance costumam ser difíceis para a maioria dos tipos de robôs. Variantes como o Delta e o SCARA costumam ser tipos de robôs menores e menos potentes. São mais adequados para aplicações menores. Entender a carga útil e o alcance necessários para concluir sua tarefa é fundamental. Erros nesse caso 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, eles podem atingir as velocidades mais altas. Eles também são extremamente responsivos a mudanças de direção. São ótimos para aplicações de baixa carga útil e alta velocidade. Uma escolha ruim para uma aplicação muito rápida seria um cobot. Eles normalmente têm velocidade limitada por razões de segurança.

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Considerações de custo

Por fim, você precisa decidir se o preço está correto. Os custos de montagem de sistemas robóticos podem variar bastante, de US$ 10.000 a 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. Podem exigir múltiplos 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 aumentam à medida que o tamanho do robô aumenta. Grandes tarefas de montagem exigem equipamentos maiores e mais caros. Equipamentos de segurança adicionais são frequentemente esquecidos na estimativa de custos. Robôs podem ser perigosos para humanos. Equipamentos de segurança devem ser usados ​​para proteger os operadores desses riscos. Os custos de segurança incluem fatores como:

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