Paletização e polimento com robôs para maior eficiência e conservação de recursos
Rápido, preciso, rentável!
As empresas de ponta já não podem correr o risco de fazer cedências em termos de velocidade e qualidade. A automação de processos complexos ou mesmo individuais é fundamental para ter sucesso nesta área. Para tarefas cansativas, um robô é o colega perfeito, oferecendo assistência rápida aos funcionários. Na empresa Fastlog AG na fábrica de Gwatt (Thun), robôs FANUC do tipo "M-10iA" e "M-20iA/10L" ajudam a prolongar a vida de serviço dos dispositivos eletrónicos, mesmo unidades básicas como modems, e depois os robôs embalam-nos perfeitamente em paletes para expedição ao cliente.
Autor: Markus Frutig, Editor técnico
A Fastlog AG é uma empresa que foi reestabelecida em 2009 com mais de 100 anos de tradição do antigo grupo PTT e atualmente emprega 140 pessoas em serviços e logística de peças sobresselentes para os seus clientes empresariais. Neste negócio de nicho, o objetivo é aumentar o ciclo de vida dos dispositivos eletrónicos usados, como modems ou boxes do setor de TI/telecomunicações e disponibilizá-los novamente no mercado, totalmente inspecionados e testados.
Com efeito, cada dispositivo no "Fastchecker" é testado e inspecionado ao detalhe, polido, limpo e novamente embalado. Esta "renovação" poupa muito dinheiro aos fabricantes e reduz o impacto ambiental. O "Fastchecker" é uma solução clara para a procura muito crescente no mercado suíço, e a Fastlog revoluciona o negócio do pós-venda para sistemas e componentes eletrónicos com este robô de paletização FANUC M-20iA/10L, que recebeu dos colegas a alcunha"PALETTI".
A renovação é um processo manual e cansativo.
Sabendo que todos os dispositivos na Fastlog são completamente inspecionados em estações de trabalho de medição modernas e que são atualizados com o software mais recente, o passo seguinte para o acabamento final consiste na renovação das coberturas, através de um acabamento e polimento suaves e cuidados, tendo em conta que as coberturas de plástico modernas não têm margem para pequenas imprecisões. Reparação de cada dispositivo manualmente ou remoção de etiquetas autocolantes antigas: estas tarefas normalmente tornam-se monótonas e desgastantes do ponto de vista físico. Marcel Hadorn, diretor de operações/chefe de serviço na Fastlog, explica mais pormenorizadamente: "É, por este motivo, que decidimos implementar um robô da FANUC para realizar estas tarefas. Por um lado, para atenuar o esforço de carga exigido aos funcionários e, por outro, para cumprir os requisitos em termos de eficácia."
Como surgiu a colaboração? Uma das tarefas era o polimento, a outra era a paletização dos dispositivos completamente renovados. Hadorn explica: "Descobrimos a empresa Derap AG, com sede nas proximidades, e solicitámos a elaboração de esboços das rotinas e requisitos iniciais. Rapidamente ficámos convencidos a utilizar um robô na paletização. Entretanto, recomendaram-nos a empresa FANUC. Ficámos convencidos com a FANUC após vermos as aplicações diretas da fábrica numa localização perto de Biel/Bienne."
Especificação de requisitos para a escolha do robô certo.
Associada ao integrador da Derap AG, na cidade vizinha de Heimberg (BE), foi preparada uma especificação de requisitos detalhada. O foco inicial assentava no robô de paletização "M-20iA/10L", cuja aplicação é atualmente o padrão em muitas empresas e que permitiu atingir rapidamente os objetivos pretendidos por Hadorn e pela sua equipa. O principal parâmetro na especificação de requisitos era o ciclo de 12 dispositivos por minuto, que também foi concretizado com êxito. Portanto, Marcel Hadorn e a equipa de consultores chefiada por Peter Keller, CEO da Derap AG, estavam no caminho certo: "Ficámos rapidamente convencidos com a precisão das aplicações do robô, ainda que para o processo de paletização não sejam necessárias tolerâncias de décimas ou de centésimas de milímetro", confirma Hadorn com satisfação. "Embora a colocação em funcionamento tenha colocado alguns desafios, conseguimos ultrapassá-los rapidamente através da coordenação do empilhamento das caixas. O sistema, incluindo os sensores, funciona na perfeição", acrescenta.
Peter Keller, CEO da empresa de engenharia Derap AG, explica, sob o seu ponto de vista, o motivo pelo qual os robôs da FANUC foram a escolha certa: "Recebemos os tempos de ciclo e os diferentes padrões de paletização pretendidos com tolerâncias apertadas, em conformidade com as especificações da Fastlog. Deste modo, procurámos os robôs com capacidade para satisfazer estas especificações rigorosas. O que nos permitiu limitar a procura consideravelmente." A questão central residia em otimizar a colocação de uma grande quantidade de embalagens de dispositivos com película retrátil e, portanto, nem sempre com formas geométricas perfeitas, na palete com dispositivos de sucção excêntrica, de modo a garantir que não haveria interrupção na produção e que a carga não se deslocaria durante o transporte rodoviário. O sistema "iRVision" da unidade disponibilizada pela FANUC está "também muito bem integrado como componente, o que representa um critério decisivo adicional para a escolha de robôs FANUC."
Colaboração estreita para soluções rápidas. Portanto, a paletização era de, certa forma, mais difícil de gerir, tendo em conta a maior sofisticação dos processos. No entanto, apercebemo-nos de que o sistema de polimento inicialmente planeado era comparativamente mais fácil de implementar. O desenvolvimento do sistema de polimento decorreu de forma relativamente rápida. Hadorn acrescentou: "Com o sistema de polimento, conseguimos concretizar os nossos objetivos dentro dos prazos que fixámos. Também aqui a poupança obtida ao nível do pessoal é superior ao que acontece no sistema de paletização." Um aspeto importante segundo a sua opinião foi também "o facto de a empresa Derap nos ter oferecido uma extraordinária ajuda na decisão de opção pelos modelos de robô "M-10iA" e "M-20iA/10L" da FANUC. Definimos os requisitos em termos de peso, velocidade e condições no local de trabalho nos sistemas e, entretanto, com base numa recomendação de Pierre Rottet da FANUC e na colaboração com os funcionários da Derap, optámos por estes dispositivos especializados." A Bürki Electric AG de Steffisburg era responsável pelo funcionamento em rede, instalação e programação do controlador PLC e dos componentes de visão de ambos os sistemas. A combinação de distâncias reduzidas com as empresas locais a trabalhar par a par deu origem a esta estreita colaboração com vista à obtenção de soluções rápidas.
Sensor de força/momento para alta qualidade consistente.
Relativamente ao robô de paletização "M-10i" (atualmente designado por "PALETTI" pelos funcionários) foram debatidas numa fase inicial diferentes abordagens de design. Rapidamente se tornou óbvio que seria necessária uma aplicação de força contínua para o árduo processo de polimento como garantia de consistência na qualidade. Tal foi obtido com um sensor de força/momento da empresa FANUC, "cujo funcionamento é bastante uniforme e eficaz. Estamos satisfeitos com a organização do projeto a nível global", confirma Hadorn.
Também para Pierre Rottet, diretor de vendas de robôs na FANUC, a combinação do modelo de robô "M-10iA" com o sensor de força/momento é única: "Este sensor comunica diretamente com o controlador do robô e, assim, podemos garantir que a força de contacto exercida no polimento das caixas é invariavelmente a mesma. Tem a vantagem de obter uma qualidade consistente neste processo de polimento. Por outro lado, obtém uma poupança de tempo significativa durante a programação, ou seja, na aprendizagem dos movimentos. Portanto, o sensor de força/momento executa sempre o movimento programado com a mesma força de contacto." Na verdade, este processo de polimento representa uma tarefa especial na aplicação. Pierre Rottet não tem dúvida: "Também pode ser utilizado para demonstrar aos outros clientes que os robôs da FANUC e que o sensor de força/momento permitem a implementação de soluções de maquinação como estas, que envolvem a engenharia de processos. As funcionalidades exclusivas da FANUC representam opções de soluções integradas: Os dispositivos periféricos, como os sensores de processamento de image ou de força/momento, etc., são produtos FANUC proprietários e podem ser integrados nos controlos de robô com grande facilidade segundo um conceito "Plug and Play". Considero que do ponto de vista tecnológico é de facto uma solução que pode ser utilizada no futuro, inclusivamente noutras aplicações industriais."
Conhecimentos internos para uma visão e crescimento futuros externos.
Todo o processo de polimento de caixas de plástico com componentes eletrónicos sensíveis é, de um modo geral, um processo muito delicado, tal como acontece com o processo de embalagem rápida de embalagens finalizadas em paletes. "Atualmente os nossos funcionários estão gratos por estas tarefas poderem ser realizadas por robôs", assegura Marcel Hadorn. Afinal, a automatização e os robôs, subjetivamente, também estão sujeitos a críticas: "Inicialmente tínhamos alguns receios associados à implementação destes robôs na produção, uma vez que, em última instância, eliminam postos de trabalho. No entanto, o processo foi extraordinariamente bem recebido pelos funcionários, que revelaram uma atitude surpreendentemente positiva. A paletização era uma tarefa muito cansativa, especialmente no verão.
Também bem recebido pelo pessoal foi o robô de polimento, uma vez que os tempos de inatividade relacionados com a saúde associados a este sistema eram frequentes. Este era um dos sinais para aliviar a carga dos funcionários. Não houve quaisquer reclamações por parte dos funcionários por já não realizarem esta cansativa tarefa", afirma Hadorn. Significa, portanto, que a automação com a colaboração de robôs se coaduna com um mundo de amanhã mais ecológico e de conservação de recursos (trabalho), que, em suma, requer novas soluções, especialmente devido à pressão dos salários elevados nas empresas suíças e tendo particularmente em conta o cenário de crescente competitividade na Europa e Extremo Oriente.
A FANUC Switzerland também considera este projeto direcionado para o futuro extremamente bem sucedido: "Com este projeto, não só passámos a ter a empresa Derap como parceira de sistemas, mas também a empresa Fastlog como um novo cliente final, que está atualmente a utilizar robôs na produção pela primeira vez. Este não será certamente o último projeto. É por este motivo que para a FANUC Switzerland, é naturalmente um projeto muito importante e bem sucedido", resumiram Pierre Rottet e Claudia Scheidegger, Marketing FANUC Switzerland, na célula de polimento, onde o respetivo "M-10iA" emite um sinal sonoro contínua e rapidamente entre modems.
Werner Steiner, CEO e DVR da Fastlog, resume: "Ficámos muito satisfeitos por ver como foi possível acumular tanta experiência num tão curto espaço de tempo e atualmente temos capacidade para programar o novo sistema de paletização sozinhos. É importante para nós ter experiência a nível interno para a adaptação do programa. Já existem novas ideias e estamos ansiosos por levar a cabo a colaboração adicional com as empresas Derap e FANUC."
Autor: Markus Frutig, editor na technica-online.ch
Impressão preliminar no jornal científico “technica” (www.technica-online.ch)
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Robô de embalagem "PALETTI" do tipo M-20iA/10L em funcionamento contínuo. Peter Keller, CEO da Derap AG, salienta: "Recebemos os tempos de ciclo e os diferentes padrões de paletização pretendidos com tolerâncias apertadas, em conformidade com as especificações. A visão da unidade está também muito bem integrada, o que representa um critério decisivo adicional para a escolha de robôs FANUC." (Fotografias: FANUC/Sabino Parente)
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Informações detalhadas sobre o braço do robô do tipo "M-20iA/10L": as pinças pneumáticas integradas têm de ser dimensionadas em função das várias geometrias de embalagem dos materiais de embalagem sensíveis.
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Robô de polimento "Politti" do tipo "M-10iA" em funcionamento contínuo para polimento de modems em ciclos de 70 segundos com as máquinas de retificação da Suhner AG. Marcel Hadorn, diretor da fábrica Fastlog AG mostra-se muito satisfeito: "O nosso robô de polimento 'Politti' consegue polir até 700 caixas por dia".
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A aplicação da força continua que o complexo processo de polimento requer nas caixas de plástico sensíveis é detetada com precisão pelo sensor de força/momento da FANUC, tendo em vista a obtenção de uma qualidade consistente. No âmbito do desenvolvimento dos novos programas destes robôs, a equipa de engenharia interna da Fastlog recebeu formação em Derap.
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Projeto conjunto com êxito - parceiros satisfeitos (da esquerda para a direita): Claudia Scheidegger e Pierre Rottet (FANUC), Peter Keller (CEO da Derap), Remo Jakob (designer da Derap), Werner Steiner (CEO da Fastlog) com Marcel Hadorn (diretor da fábrica Fastlog) e Rui Tito (programador da Fastlog), bem como Markus Frutig (technica). Pierre Rottet confirma: "Os engenheiros da empresa Derap concluíram esta tarefa com distinção."
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A Fastlog, constituída por 140 funcionários, disponibiliza serviços e logística, configuração, manutenção e reparação na área ITC em Gwatt (Thun), Derendingen e Emmen.
