Quando as células de trabalho funcionam para máquinas-ferramenta

May 26, 2023

Escopo do trabalho, automação, ROI e outros assuntos importantes. Ou quantos widgets você deseja criar - e com que rapidez?

Células de máquinas-ferramenta apresentam automação vinculada a robôs que não atingem o maior rendimento que as células de manufatura flexível (FMS) fornecem. A variedade é sua marca registrada. As configurações de células de máquinas-ferramenta possíveis com automação robótica incluem oficinas com requisitos de alto volume/mistura, bem como células com requisitos de produção de alto volume.

Mas como escolher investir em uma célula de trabalho com uma máquina-ferramenta e qual configuração? É melhor entender os fundamentos primeiro.

As máquinas podem ser assistidas e conectadas para produzir as mesmas peças em produção em série ou executar vários processos complexos de usinagem em peças individuais. Quem adota a automação pela primeira vez, bem como oficinas experientes, pode se beneficiar da experiência disponível de fabricantes de máquinas-ferramenta, fornecedores de robôs e automação e integradores que os agrupam em uma solução produtiva. Neste artigo, as principais empresas de automação de máquinas-ferramenta avaliam o que procurar ao começar a adotar a tecnologia de células de máquinas-ferramenta.

O ponto de partida para uma oficina considerar se uma célula de máquina-ferramenta é a abordagem certa geralmente é quando o objetivo é produzir o maior número de peças com eficiência. Tanto as pequenas oficinas quanto as grandes oficinas de produção devem se fazer as mesmas perguntas conforme a configuração é determinada, de acordo com Matt Gifford, gerente nacional de vendas, Mitsui Seiki EUA, Franklin Lakes, NJ Que tipo de trabalho? Quantidades anuais de números de peças? Existem famílias de peças relacionadas? Que tipos e quantidades de máquinas são necessárias e disponíveis para fabricar as peças (ou famílias de peças)? Quantas ferramentas - padrões e especiais - e tipos de fixação são necessários?

Segundo Gifford, a combinação de diferentes tipos de máquinas em uma célula tornou-se mais fácil de integrar nos últimos anos. Ainda é mais comum que as máquinas escolhidas para a célula sejam configuradas de forma semelhante e do mesmo construtor devido à facilidade de integração e similaridade.

Outras combinações são tipicamente máquinas que podem utilizar os mesmos paletes entre si. Por exemplo, se você tiver peças grandes (paletes de um metro ou maiores, por exemplo) que usam centros de usinagem horizontais com torno VTL e inspeção CMM em linha, os receptores de paletes precisam ser os mesmos em todas as máquinas. Para peças menores, funciona bem carregar várias variedades de peças para um sistema de produção "just in time", mantendo alta a utilização do fuso. Este cenário funciona melhor ao usar paletes pequenos que podem fixar uma grande variedade de peças e com os mesmos receptores em uma variedade de configurações de máquinas-ferramenta, incluindo torneamento, rebarbação, lavagem, inspeção e muito mais.

Grande progresso está sendo feito para produção de alto mix/baixo volume, o que é comum em oficinas e qualquer ambiente de produção funcionando com uma estratégia enxuta. Os controladores de célula avançados de hoje gerenciam e monitoram brilhantemente todos os aspectos da célula e podem ser integrados com o ERP e MES de uma fábrica para agendar e reprogramar automaticamente as prioridades de trabalho e as necessidades de recursos conforme as demandas mudam em tempo real.

A maioria dos controles da máquina é baseada em PC, facilitando a capacidade de integrar e conectar as máquinas. Os controladores de células avançados hoje têm a sofisticação para casar com as diferentes máquinas. O desafio, no entanto, é que a maioria das oficinas possui uma variedade de máquinas-ferramenta com diferentes idades, de até 20 anos ou mais. É melhor planejar estratégias de substituição trazendo uma nova célula para substituir equipamentos antigos. Mesmo assim, ainda há uso para o equipamento legado. Às vezes, uma peça de equipamento mais antigo pode ser usada para preparar peças com um serviço qualificado, como para montagem em um acessório e, em seguida, o equilíbrio dos processos pode ser automatizado na produção celular.

Não é difícil de gerenciar se você usar um PC comum para gerenciar os dados. Normalmente, cada máquina pode operar como um sistema operacional autônomo e, em seguida, o agendamento, os relatórios e o fluxo de trabalho podem ser gerenciados com o controlador centralizado da célula PC. Existem empresas especializadas nesses tipos de sistemas, ou um integrador de sistemas pode gerenciar todo o projeto.