Flexibilidade máxima: uma qualidade que os fabricantes estão solicitando com prioridade cada vez mais alta de seus fornecedores OEM. As instalações onde os produtos são movidos com tempo rígido entre os subsistemas acoplados não oferecem essa flexibilidade, enquanto os transportadores de peças controlados de forma independente (WPC) podem fazer toda a diferença. A flexibilidade adicional pode trazer enormes benefícios para os fabricantes e seus fornecedores OEM. Foi isso que a fabricante K&S provou com sua nova máquina de montagem com o sistema de transporte de motor linear de estator longo da B&R, SuperTrak.
Pouco antes de uma linha de montagem já concluída ser agendada para entrega, os colegas de vendas da K&S Michael Fritsch e Simone Schuster receberam um telefonema informando-os de uma mudança urgente: o sistema precisaria produzir uma segunda variante do componente de tecnologia médica, para a qual a linha havia sido fabricada.
Flexibilidade é a chave
Mudanças de última hora como essa vêm a campo, diz Fritsch: "Criamos soluções personalizadas para as necessidades de cada cliente. Essas necessidades podem mudar inesperadamente, no entanto, uma vez que os produtos que estão sendo montados são totalmente novos. Muitas vezes, começamos a projetar a máquina em um momento em que ainda há muitas incógnitas sobre as especificações finais do produto ". A K&S deve estar preparada para se adaptar às mudanças ao longo de todo o projeto e além.
A K&S abriu suas portas em 1990 como fabricante de ferramentas. Como as mudanças de requisitos exigiam mais flexibilidade, a empresa expandiu seu foco e agora oferece pacotes completos para automação. O portfólio inclui uma ampla gama de sistemas modulares para perfuração, dobra, montagem, soldagem e solda. Os módulos foram projetados para serem utilizados em linhas de produção circulares e lineares de tempo rígido, com quantidades de saída de até 100 milhões de unidades por ano. A K&S também desenvolveu soluções de alimentação de alta velocidade e máquinas de embalagem com fita e rolo.
"Nós os criamos como módulos padronizados, para que possam ser facilmente reorganizados para adicionar ou remover etapas do processo", explica Fritsch.
O tempo rígido dos sistemas de transporte de peças convencionais, amplamente utilizados nas linhas de produção e montagem, limita o potencial de flexibilidade. Nestes sistemas, a saída máxima é sempre determinada pela estação de processamento mais lenta. Se uma segunda estação é adicionada para aumentar a produtividade, todas as estações de processo devem ser criadas duas vezes para que duas partes possam ser processadas ao mesmo tempo. Esse também é o caso de estações que poderiam facilmente atingir uma taxa de produtividade mais alta dentro do tempo de ciclo do sistema. Nesses casos, transportadores de peças controlados independentemente, acionados por motores lineares de estator longo, abrem novas dimensões de flexibilidade do sistema para os fabricantes de plantas e seus clientes.
Maior flexibilidade com o SuperTrak
Quando o produtor de tecnologia médica acima mencionado procurou a K&S em busca de uma linha de montagem para produzir um novo fluxo de componentes, a K&S iniciou a busca de uma solução ideal. Para obter a liberdade de enviar as peças para diferentes estações de processamento, conforme o necessário, a K&S decidiu usar os transportadores controlados de forma independente, do sistema de transporte da B&R SuperTrak, baseado em motor linear de longo estator.
"O cliente estava claro que queria uma linha de montagem de ponta que pudesse enfrentar os desafios futuros", lembra Schuster. "Mas quando começamos, ainda não tínhamos ideia de quais variantes específicas iriam ser montadas". Eles também não sabiam quais demandas específicas os processos de montagem e garantia de qualidade iriam exigir da máquina. Por se tratar de um novo produto, também não estava claro quais quantidades seriam necessárias.
Nenhuma pré-produção é necessária
A K&S projetou o sistema para ser lançado em duas etapas. O primeiro estágio seria projetado para atender à demanda prevista do mercado, com a opção de ser atualizado para o dobro da produção. "Os fabricantes normalmente usariam uma linha de montagem para pré-produção nesses casos, mas isso não é mais necessário", observa Fritsch.
A K&S usou um trilho fechado, em forma oval, composto por dois segmentos curvos de 180 graus e oito segmentos retos (1 metro cada) do sistema SuperTrak da B&R, montado em uma base de máquina estável e com 6 metros de comprimento. Essa configuração oferece espaço suficiente para cerca de 20 módulos padrão da K&S. Na variante do primeiro estágio, 14 dessas estações estão ocupadas.
Prevenção de colisão integrada
Transportadores que seguram as bases personalizadas de montagem de peças, são guiados através de estações de processamento, localizadas ao redor do trilho oval. Os valores de direção, aceleração, velocidade e posição alvo podem ser programados individualmente para cada transportador. O sistema prevenção de colisões integrado evita que os transportadores entrem em contato direto entre si e garante filas automáticas e seguras em frente às estações de processamento.
É possível pular certas estações de processamento, parar em estações adicionais ou passar para várias posições dentro de uma mesma estação, para produzir uma variante de produto diferente ou expandir o sistema com o mínimo esforço. Isso dá ao cliente a vantagem de poder ajustar a produção nas primeiras fases do ciclo de vida do produto.
Maior produção com quase nenhum trabalho
O SuperTrak oferece ao cliente ainda mais economia, quando este opta por aumentar a produção do seu sistema. Em muitas aplicações, apenas um pequeno número de estações é realmente crítica em termos de tempo. O SuperTrak facilita o aumento da produção de maneira rápida e econômica, simplesmente dobrando o número dessas estações de tempo crítico e adicionando mais alguns transportadores.
Os fabricantes de máquinas também se beneficiam da flexibilidade do SuperTrak. Se planejarem com espaço extra suficiente, poderão fazer as alterações necessárias ao longo de qualquer estágio do projeto com relativamente pouco esforço. "Isso realmente valeu a pena quando recebemos a solicitação de última hora para equipar a linha para um produto adicional", lembra a equipe de K&S. Tudo o que foi necessário foram mais alguns transportadores e uma estação de processamento adicional.
Garantia de qualidade no seu melhor
A K&S aproveitou a flexibilidade oferecida pelos transportadores controlados de forma independente para aumentar a disponibilidade da linha de montagem. Para garantir a qualidade, as estações de inspeção são verificadas regularmente utilizando peças de testes padrões. Em sistemas com transportadores de peças rigidamente interligados, o operador geralmente precisa executar esta etapa manualmente. Isso significa interromper todo o processo de produção, portanto isso é feito com a menor frequência possível.
Com o SuperTrak, as peças padrões de testes são controladas por software - são adicionadas automaticamente aos transportadores em uma estação de coleta e depois transportadas para a estação de processamento para serem testadas. Após a conclusão do teste, a peça de teste é levada de volta à estação de coleta e é retirada e removido da linha. Sem a necessidade de intervenção manual, o sistema está mais disponível. Como os testes automatizados utilizando o SuperTrak têm tão pouco impacto na produtividade, eles podem ser realizados com mais freqüência - e isso aumenta a confiabilidade do processo.
Além disso, peças com falhas são impedidas de causar danos mais para frente da linha. Elas são enviadas diretamente da estação de teste para a estação de remoção sem parar em nenhuma estação de montagem ao longo do caminho.
A B&R como um parceiro confiável
"Devido às suas inúmeras vantagens, já utilizamos os sistemas de motores lineares de estator longo para transportar peças em outras linhas anteriormente. No entanto, essa linha de montagem de equipamentos médicos é a primeira vez que utilizamos esse sistema da B&R ", diz Fritsch. Um dos motivos pelos quais a K&S decidiu pela B&R foi a disponibilidade de dois sistemas de motores lineares de estator longo, SuperTrak e ACOPOStrak. O portfólio da B&R também facilita a criação de soluções completas perfeitamente orquestradas, onde é possível fazer coisas como sincronizar outros eixos de controle de movimento com os movimentos dos transportadores. Em suma, a K&S desfruta de novas dimensões na liberdade de design e pode responder às necessidades de seus clientes com muito mais flexibilidade.
Autor: Franz Rossmann, jornalista de tecnologia da região de Munique
 | Simone Schuster e Michael Fritsch Time de Vendas, K&S Anlagenbau GmbH "O controle independente do transporte de peças implementado com a solução de motor linear de estator longo da B&R nos permite responder com muito mais flexibilidade à medida que as necessidades de nossos clientes evoluem ao longo de todo o ciclo de vida de um sistema". |