O LR Mate permite embalar rapidamente as latas no fim da linha de produção da Hoffmann Neopac 

Tarefa:
Readaptar maquinaria de embalagem numa linha de embalagem complexa, de forma a incluir robôs de processamento sem prejudicar a fiabilidade nem os tempos de entrega.

Solução:
A Roboplan redesenhou toda a unidade de produção, substituindo antigos robôs Scara por robôs FANUC LR Mate 200iD no fim da linha. Estes robôs revelaram-se perfeitos para a tarefa desafiante de colocar as latas produzidas pela Hoffmann em caixas. As extremidades em flange das latas exigiam uma excecional destreza por parte dos robôs.

Resultado:
Devido à capacidade de as introduzir inclinadas em ângulo, os robôs compactos FANUC LR Mate de 6 eixos garantem que as latas são posicionadas corretamente nas caixas. Os robôs LR Mate alcançam velocidades de trabalho extremamente elevadas.


A Hoffman Neopac atualiza a linha de embalagem para maior produtividade

Para a Hoffmann Neopac, enquanto fabricante de embalagens de metal e de plástico ("latas e tubos“), a entrega imediata ao cliente é uma questão de rotina. Para não colocar em perigo esta fiabilidade, a empresa decidiu readaptar a maquinação de embalagem. O controlo e os robôs foram substituídos. Os elementos mecânicos em boas condições foram deixados intactos. A vantagem reside em recuperar a elevada fiabilidade e disponibilidade do sistema.


Os designers criaram algumas pedras preciosas quando as latas de estanho ficaram na moda. O espírito de época de ontem baseado em folha de estanho transformou-se agora em valiosos itens de coleção. Muitos deles com origem na cidade suíça de Thun e produzidos pela Hoffmann. Esta empresa, há cinco gerações na mesma família, tem vindo a dedicar-se com paixão à lata como embalagem, há mais de 110 anos. Atualmente, mais do que nunca, a Hoffmann Neopac está associada a latas com design de alta qualidade e à decoração individual de latas.
Com um departamento de investigação e desenvolvimento, produção e gráfica próprios, a empresa cria produtos de base para clientes em todo o mundo, contudo, de uma forma tão individualizada, que muitas latas ainda são consideradas itens de coleção. Tão tradicional, como o produto "lata" deve ser: ano após ano, há ideias inovadoras que conquistam sempre prémios como a "Swiss Star" (para uma nova lata Ricola) ou uma medalha de prata nos prémios "Lata do Ano". Se uma embalagem de lata não conquistar atualmente qualquer prémio, trata-se então de um tubo de cânula seguro para as crianças fabricado em plástico, que recebeu um prémio "Swiss Star", em 2013. Inovação na tradição, por assim dizer.
Todas as latas são criadas mais ou menos da mesma forma. A partir de chapas metálicas planas, as peças são estampadas, dobradas ou formadas, montadas e, por fim, embaladas. Embora a fase de estampagem possa ser mais complexa, todas as fases subsequentes não envolvem processos mecânicos pesados. É, por este motivo, que se mantêm a funcionar durante anos, ou melhor, décadas.
O mecanismo das unidades do tapete de transporte e das células robotizadas, "em funcionamento" há vinte anos, estava e continua a estar em condições impecáveis. A carcaça continua em conformidade com as especificações. No entanto, os robôs Scara implementados estavam a envelhecer e começavam a tornar-se erráticos. Os tempos de inatividade tornaram-se demasiado frequentes, os técnicos em reparações despendiam demasiado tempo para manter os robôs a funcionar. O técnico especializado em automação da Robofact comprometeu-se a ajudar. Fabian Anderegg, chefe de departamento, na empresa de integração de sistemas Robofact AG, em Gossau: "O sistema praticamente já não estava documentado." Durante muitos anos, ninguém registara as alterações. Tal é impensável, de acordo com as práticas de manutenção e reparação modernas. Na Robofact, foi criado um modelo CAD do sistema; as instalações mecânicas, pneumáticas e elétricas foram documentadas praticamente como se fosse um novo sistema. Anderegg: "Com a readaptação, a Hoffmann Retropak recebeu a documentação completa da fábrica." Beat Lehnherr, chefe de serviço e manutenção na Hoffmann Neopac, considera o objetivo de adaptação concretizado: "Atualmente, conhecemos o sistema intrínseca e extrinsecamente." Em termos monetários, este conhecimento é menos significativo para a produção diária do que para a manutenção, assistência e outros desenvolvimentos.
A Robofact teve de documentar previamente todas as funções especiais, no início do projeto, e de preparar o modelo da fábrica. O design e a mudança profunda das instalações decorreu naturalmente, em estrita colaboração com os técnicos de reparações da Hoffmann. Anderegg: "Testámos o software totalmente a nível interno e, deste modo, simulámos todo o processo." A realização diligente do inventário e o conceito bem concebido requereram poucas reformulações, de acordo com o engenheiro de sistemas. O programa criado por Robofact só tinha de ser carregado para o controlador do sistema. A otimização nas instalações foi efetuada conjuntamente e também demorou muito pouco tempo, graças a uma boa preparação.
Com a instalação de um novo controlo, a Robofact também instalou uma nova interface de utilizador. No final do dia, Lehnherr cita dois critérios principais: "A nova interface de utilizador apresenta uma disposição muito mais clara e a seleção de produtos é mais fácil durante uma mudança de tamanho." Ambos os fatores têm ramificações na produtividade e disponibilidade do sistema. Os erros do operador são praticamente excluídos. Anderegg explica o procedimento: "Todas as "fórmulas" são armazenadas no controlo e chamadas integralmente com a ponta do dedo no ecrã tátil." A atual interface do utilizador está protegida por palavra-passe em vários níveis. Só as chaves necessárias para operar o sistema estão diretamente acessíveis para o operador. Com base na experiência adquirida na prática, o manuseamento simplificado dos vários programas e dados introduzidos proporcionam diretamente uma taxa de erro inferior e, consequentemente, uma maior disponibilidade. Durante as alterações de formato no passado, foi necessário entrar no programa do robô e introduzir parâmetros individuais. Além disso, ao passo que anteriormente, quando ocorria um erro no sistema, apenas um indicador luminoso indicava o tempo de inatividade, atualmente os erros são indicados em texto simples. A mensagem "Não é possível implementar o cilindro xy" encurta extraordinariamente o processo de resolução de problemas. Além disso, todas as superfícies têm agora um design unificado, que facilita a obtenção de uma melhor perspetiva geral.
Os robôs Scara antigos foram substituídos pelos robôs com braço articulado LR Mate 200iD. Os robôs FANUC de seis eixos foram preferidos devido ao grau adicional de liberdade que oferecem. No entanto, o alcance de 717 mm e a carga útil máxima de 7 kg, não foram os fatores decisivos. Ainda assim, Lehnherr também não está insatisfeito: "Mais flexibilidade é sempre positivo." Afinal, também se aplica a rotinas de embalagem. O que todos os técnicos especializados em embalagem sabem: a última fila é sempre a mais complexa. Uma vez que algumas latas apresentam extremidades em flange, a última fila nem sempre se ajusta à caixa de forma idêntica para cada design. É, por este motivo que é necessária mobilidade por parte do robô, que ao colocar as latas na caixa, poderá abordar a caixa a partir de um ângulo inclinado. A empresa poupou o trabalho da análise do tempo de ciclo do robô FANUC: "É tão rápido, que consegue acompanhar facilmente qualquer intervalo."

Dependendo do tamanho das latas e das unidades de embalagem, são disponibilizadas entre seis e nove latas para a recolha do robô. Em seguida, o LR Mate agarra sempre uma fila inteira de latas. Durante uma alteração de formato, a adaptação de ferramentas do encaixe correspondente é efetuada fora da célula. O encaixe pode ser alterado em apenas alguns passos.

A Linha 8 já está em funcionamento

Uma linha em que a mudança profunda só recentemente ficou concluída é a Linha 8. Globalmente, Thun tem dez linhas deste tipo. A configuração é mais ou menos idêntica. No início da linha, as peças individuais de uma lata são estampadas e subsequentemente dobradas, montadas e embaladas. Por exemplo, a linha 8 funciona a 80 cursos por minuto. Este resultado não foi necessariamente melhorado pelo novo robô. Não pode simplesmente contornar as leis da física através da readaptação. Beat Lehnherr: "No entanto, com o novo robô, a fiabilidade é significativamente melhorada. No final do dia, tal conduz, em última instância, a maiores quantidades unitárias." Neste contexto, o robô é executado, na melhor das hipóteses, a 60% da respetiva velocidade máxima.
Havia também outro motivo para manter a configuração do sistema intacta, como Lehnherr explica: "Todo o processo de produção e montagem está dividido, de modo a que as estações individuais sejam geríveis." A complexidade das linhas individuais é uma função de todo o processo.
Durante a apresentação do sistema, foi solicitado o seguinte às pessoas: usar vestuário de proteção! Afinal, também envolve a embalagem de alimentos. Além disso, para evitar equívocos, todas as máquinas funcionam com óleo ou massa lubrificante aprovado pela FDA. Um exemplo clássico são as chamadas latas de 3 peças, um nome muito descritivo para a lata tradicional, constituída por tampa inferior, corpo e tampa superior.

Produtos FANUC utilizados