A Energoinwest SERWIS utiliza robôs ARC Mate 100iC para produção em massa de dentes de escavação para extração de minério.

Tarefa: Automatizar a produção de dentes de escavação para extração de minério, no local, numa mina de carvão a céu aberto, na Polónia.

Solução: Reatribuir aos três soldadores manuais anteriormente encarregues da produção de dentes outras tarefas de soldadura e utilizar os robôs FANUC ARC Mate 100iC para soldar os dentes de substituição de forma eficiente e em conformidade com as normas aplicáveis.  

Resultado: Com a mudança da soldadura manual para a soldadura robotizada, a produção de dentes aumentou de 30 para 70 unidades por dia. A repetição e a qualidade da soldadura melhoraram significativamente e, uma vez que o ARC Mate solda com maior precisão as junções do que os soldadores manuais, também foi observada uma poupança a nível material.


Energoinwest SERWIS

A Energoinwest SERWIS extrai lignite utilizada essencialmente como combustível nas centrais de energia elétrica de Pątnów I, Pątnów II e Konin. O primeiro posto de soldadura robotizado na mina de carvão foi colocado em funcionamento em 1992, tendo continuado a ser instalados robôs nos anos seguintes. Graças à robotização, a mina automatizou com êxito a produção de determinadas peças de máquinas que apresentam desgaste resultante do processo de extração de carvão, pelo que têm de ser substituídas regularmente. Neste cenário, a empresa pode simplificar o fornecimento de dentes de escavação para minas de lavra em tiras, o que teve um impacto significativo na continuidade da extração. O caso prático que se segue baseia-se nas informações obtidas junto de Stanisław Nożewski, diretor do departamento P-2, na Energoinwest SERWIS.

De que forma os robôs industriais são utilizados na extração do carvão?

Como é óbvio, de forma indireta. Para extrair carvão, é necessário remover primeiro o terreno de cobertura, ou seja, a camada do solo sobre o depósito de minerais. Para este fim recorremos a escavadoras. As escavadoras estão equipadas com baldes de rodas e os baldes têm cantos ou dentes adaptados para desbravar o solo que, por sua vez, é recolhido para o balde. Optámos por automatizar a produção de dentes (internamente designados por dentes substituíveis ZWN-1 e ZWN-1M). Esta decisão permitiu-nos aumentar a flexibilidade e a repetição na produção. Observámos igualmente uma redução no recurso a materiais de soldadura.

No que respeita à flexibilidade na produção, os robôs que utilizamos (FANUC ARC Mate 100iC) caraterizam-se por uma elevada capacidade de armazenamento de programas. Deste modo, se pretendermos apenas alterar o tipo de componente fabricado (poderão ser os dentes curtos ZWN-1 ou os dentes longos ZWN-1M), basta apenas que o operador selecione um programa apropriado através da alteração da posição de um botão.

Por falar em repetição na produção, um robô industrial aplicará uma soldadura idêntica precisamente no mesmo local. Quanto ao processo de soldadura manual, muitas vezes não permite garantir a repetição e a qualidade de que as soldaduras necessitam, pelo que, em muitos casos, é necessário proceder a correções. Desperdiça-se assim um tempo valioso, ao qual são acrescidos custos desnecessários, o que na prática resulta numa diminuição da eficiência da produção.

A automação também permitiu reduzir o número de soldaduras de espessura excessiva que surgiam com elevada probabilidade na soldadura manual. Geralmente, um soldador recorre a uma margem de segurança relativamente a cada soldadura efetuada utilizando, portanto, uma quantidade de material de soldadura superior à necessária. Um robô é mais preciso e eficaz na utilização dos materiais, o que se traduz numa poupança evidente.

Além das poupanças obtidas, de que modo a automação do processo de produção influencia a eficácia na vossa fábrica?

Fabricamos cerca de 25.000 dentes por ano. Este nível de produção requeria normalmente três a quatro funcionários. Atualmente, utilizamos dois robôs industriais que fabricam um número de dentes idêntico: a diferença reside no facto de serem operados exclusivamente por uma única pessoa! É ainda de referir que a eficácia destes robôs é extremamente elevada. Um trabalhador tem capacidade para soldar, no máximo, 30 dentes por dia, ao passo que, no mesmo período de tempo, um robô atinge a quantidade de 70 dentes, ou seja, um valor 100% superior.

Na fábrica, os robôs industriais funcionam num sistema de dois turnos, o que totaliza dezasseis horas por dia. Não necessitam de pausas para almoço e não apresentam baixas médicas nem requerem segurança social. Funcionam ininterruptamente. Consequentemente, não se verifica qualquer possibilidade de tempo de inatividade nas operações mineiras, devido a falta de dentes para substituição.

Significa, portanto, que a implementação de robôs na vossa empresa implicou uma redução na empregabilidade?

Em primeiro lugar, gostaria de salientar que não tornámos ninguém excedentário. Pelo contrário, o número de pessoas era insuficiente face ao volume de trabalho. Anteriormente tínhamos de operar os postos de soldadura manuais recorrendo a funcionários suplementares para manter a produção, mas surgiam constantemente novas tarefas e simplesmente não conseguíamos acompanhar o ritmo de trabalho. Os dois robôs que instalámos aliviaram consideravelmente o volume de trabalho. Programámo-los para soldar os dentes de escavação e atribuímos aos funcionários outras tarefas, como soldar os cantos. Como resultado, ambos os processos tornaram-se muito mais rápidos.

Portanto, não só evitámos despedimentos, como os trabalhadores ainda beneficiaram, em termos globais, com a implementação dos robôs. É de realçar que a robotização do fabrico de dentes aumentou o nível geral de segurança no nosso departamento. Atualmente, os nossos postos de soldadura estão equipados com campânulas de extração dos fumos da soldadura. Nos postos de soldadura manuais, a remoção destes fumos era uma tarefa muito mais complexa. Hoje em dia, os operadores dos postos de soldadura robotizados não ficam expostos à radiação ultravioleta nem de infravermelhos. Os robôs permitiram-nos afastar os trabalhadores de processos muito penosos e complexos, bem como de locais de trabalho muito nocivos para a sua saúde.

Como é óbvio, também a direção tem a ganhar. Se os nossos robôs estiverem plenamente operacionais, temos a garantia de que terão capacidade para realizar as tarefas programadas. Se, como no caso da nossa mina, o departamento de manutenção requerer o fornecimento de 200 dentes de escavação para o dia seguinte, a garantia de concretização deste objetivo é de praticamente 100%. Um robô industrial não adoece e está sempre presente nas instalações.

A vossa experiência atual com robôs incentiva-os a investir mais neste tipo de equipamento?


Pretendemos adquirir mais dois robôs industriais. Pelo menos dois, uma vez que não sabemos qual a duração que terão os dois robôs mais antigos que estão a funcionar desde a década de 1990. Se for necessário substituí-los, compraremos certamente mais.

Gostaria de esclarecer também que não receamos continuar a implementar a robotização e estamos satisfeitos por temos optado por este caminho. Os robôs FANUC têm tido um desempenho fiável desde 2009, são completamente funcionais e isentos de falhas. Além disso, possuímos uma experiência considerável na implementação e operação de robôs. No entanto, a principal vantagem reside no facto de o investimento em postos de soldadura robotizados apresentar um retorno muito rápido, num cenário com grandes volumes de produção e de procura elevada de peças de trabalho. Obtivemos o retorno do investimento no prazo de um ano.


Produtos FANUC utilizados