Próximo nível: Automação em máquinas-ferramenta através robôs móveis

Desde aumentos de preços até a escassez de profissionais qualificados – as indústrias estão cada vez mais sob pressão. Em um projeto-piloto a KUKA e a HELLER, um produtor de máquinas-ferramenta CNC, desenvolveram uma aplicação inteligente para estes desafios: um robô móvel carrega e descarrega máquinas de forma automatizada com ferramentas e alivia os colaboradores.

Automa??o no carregamento de máquinas ainda no início

Pequenas quantidades, alta complexidade – e o mais rapidamente possível. Os desejos individuais de clientes colocam as indústrias diante de desafios, a isto somam-se a escassez de profissionais qualificados e pre?os crescentes de matérias-primas e servi?os. Isso pode ser solucionado através da automa??o. Por exemplo, a automa??o em fun??es de paletiza??o, Handling ou montagem, bem como para a usinagem de pe?as, já está bastante avan?ada. Contudo, a carga e descarga flexível e automatizada de máquinas com ferramentas ainda está no início. Junto com a KUKA, o grupo empresarial HELLER de atua??o global, iniciou e realizou um projeto-piloto que consegue preencher exatamente essa lacuna.

Know-how concentrado de robótica para mais automa??o

"Nesta área há muito potencial. N?o se trata apenas de automatizar antes da máquina, mas também depois dela", diz Robert Eber, responsável pela automa??o de paletes e rob?s na HELLER. Em cinco unidades de produ??o em todo o mundo, o grupo produz moderníssimas máquinas-ferramenta CNC e sistemas de fabrica??o para a usinagem. Inúmeras empresas da engenharia mecanica geral, tecnologia de energia, técnica de fluidos, indústria aeroespacial, indústria automotiva e seus fornecedores, bem como de muitos outros ramos, est?o entre os clientes da empresa fundada em 1894 em Nürtingen. A HELLER já usava solu??es baseadas em rob?s da KUKA em tarefas anteriores. Entretanto, para o projeto-piloto no carregamento de máquinas através de rob?s, ambas as empresas trabalharam pela primeira vez em parceria, para desenvolver uma aplica??o com capacidade de mercado.

A HELLER aposta em uma solução específica de cliente e, consequentemente, na tecnologia de automação.

Altamente flexível: Alimenta??o de máquinas através de rob?s móveis

A coopera??o iniciou com o objetivo de descobrir quais processos manuais podem ser automatizados e onde est?o os limites. "Entramos em contato com a empresa HELLER e perguntamos se eles viam uma necessidade na robótica móvel e isso foi respondido imediatamente com um Sim. A partir disso surgiram ent?o as primeiras ideias, conceitos e, finalmente, o nosso projeto-piloto", relata Steffen Günther, Global Business Development Manager na KUKA. Na primavera alem? de 2021 as duas empresas iniciaram o projeto, e cerca de um ano mais tarde e após alguns desafios, finalmente foram encontrados os processos adequados.

Rob? móvel para maior produtividade

E ele tem o seguinte aspecto: através das informa??es do pedido de produ??o que foram disponibilizadas pelos colaboradores, um computador central da empresa CERTA determina quais ferramentas a máquina necessita. Ele encarrega o KMR CYBERTECH para buscar as respectivas ferramentas do depósito. A plataforma móvel, acionada através de tecnologia omnidirecional, com um KR CYBERTECH instalado sobre a mesma, se desloca e executa a alimenta??o da máquina. "Para isso, o KMR CYBERTECH foi o produto ideal, uma vez que no porta-ferramentas temos um peso máximo de até 20 quilogramas", observa Steffen Günther. O bra?o do rob? apanha as respectivas ferramentas e as posiciona sobre os dispositivos apropriados para isso na plataforma. Em seguida, o deslocamento continua.

Através da solução automatizada é poupado ao colaborador o deslocamento à máquina e a colocação das ferramentas. Assim podemos transferir o enfoque do trabalho manual.

Robert Eber, Chefe de Grupo Pallet & Robot Automation Industrial na HELLER

As vantagens de rob?s móveis

O KMR CYBERTECH leva as pe?as à respectiva máquina e as coloca onde s?o necessárias. "Através da solu??o automatizada para o carregamento automático de máquinas, é poupado ao colaborador o deslocamento à máquina e a coloca??o das ferramentas. Assim podemos transferir o enfoque do trabalho manual", explica Robert Eber. O KMR CYBERTECH n?o apenas assume a carga e descarga nesta solu??o, mas também a substitui??o. Quando, por exemplo, o computador central recebe a informa??o sobre uma ferramenta gasta, a plataforma se desloca à respectiva máquina. Descarregar, transportar, buscar a nova ferramenta, colocá-la na máquina – e pronto.

O robô pode aprender a alimentar a máquina-ferramenta.

Rob? móvel aut?nomo na instala??o

Um desafio especial no desenvolvimento desta solu??o para o carregamento automático de máquinas foi a comunica??o entre todos os sistemas envolvidos. "Quais dados est?o disponíveis quando e onde? O maior desafio para nós foram as interfaces para a troca de dados", diz Robert Eber. Através da competência de automa??o concentrada da KUKA e da HELLER, depois de alguns testes, foi possível encontrar um caminho apropriado para n?o deixar que a plataforma móvel se deslocasse apenas de A para B. Agora ela é provida ad-hoc com as informa??es necessárias, com as quais ela sabe, a todo momento, exatamente o que deve ser feito.

A robótica móvel pode realizar estes trabalhos em regime 24/7 e os técnicos podem se concentrar nas suas competências e atividades de maior agregação de valor.

Steffen Günther, Global Business Development Manager na KUKA

Flexibilidade para o usuário

A meta era também realizar um segundo requisito no projeto-piloto. "Queríamos mudar o mínimo possível da opera??o manual", afirma Eber. "Isto é: o colaborador também deve poder continuar a colocar ferramentas e administrar dados, caso isso seja necessário."

Flexível e automatizado: robôs móveis não apenas podem transportar uma peça, mas também assumir a alimentação de máquinas com ferramentas.

Consultas de clientes para rob?s na máquina-ferramenta

O projeto está concluído, a viabilidade foi constatada: a comunica??o funciona e as máquinas agora podem ser carregadas com ferramentas por pessoas como também por rob?s. "Agora observaremos o mercado e estamos prontos para entrar no próximo estágio e reagir às consultas de clientes", enfatiza Eber. Também para a KUKA foi o primeiro grande projeto com robótica móvel na área da automa??o de uma máquina-ferramenta. Steffen Günther está convencido de que com isso é possível combater a escassez de profissionais qualificados e fortalecer as indústrias. "A robótica móvel pode realizar estes trabalhos em regime 24/7 e os técnicos podem se concentrar nas suas competências e atividades de maior agrega??o de valor." O alicerce foi lan?ado, os primeiros projetos de clientes e ofertas já puderam gerar a coopera??o com a HELLER. Agora é preciso integrar o projeto inovador nos pavilh?es de produ??o de outros fabricantes de ferramentas.