20/05/21

O conceito de manufatura light-out, ou manufatura apagada, em que as fábricas são completamente automatizadas, vem ganhando espaço nas discussões.

A manufatura "light-out" vem recebendo cada vez mais atenção à sua promessa de automação completa. Esse é conceito de "fábrica apagada" existe para definir fábricas com a operação completamente realizada por robôs, com pouca ou nenhuma intervenção humana. 

O pensamento é que se uma automação parcial traz vantagens, então uma automação completa é ainda melhor. No entanto, para a maioria das indústrias, é mais realista pensar em termos de automatizar processos completos, não produções completas.

Alguns exemplos ilustram o conceito. Nos Estados Unidos, a manufatura light-out está transformando o setor de injeção de plástico, e as empresas americanas ganharam participação no mercado global devido aos custos mais baixos e ao aumento da qualidade. 

A Makuta Micro Molding, por exemplo, especializada em micro moldagem por injeção, produz milhões de peças de tamanho micro a pequeno sem defeitos para as indústrias médica, farmacêutica, microfluídica e automotiva, usando a fabricação automática em uma fábrica apagada. 

De acordo com a empresa, os humanos são necessários apenas para configurar as máquinas para cada ciclo de produção.

Apesar dos muitos benefícios da automação - como custos de mão-de-obra reduzidos, horas extras de usinagem, menores requisitos de energia, aumento da qualidade, redução de acidentes de trabalho etc - a automação total de uma fábrica só é econômica para um grande volume de produção por um longo período de tempo. Isso ocorre porque o projeto de um processo de manufatura light out é um processo complexo e com uso intensivo de recursos. 

Por isso, requer um planejamento inicial detalhado no desenvolvimento e validação do processo, bem como a configuração e gerenciamento de rotinas de sondagem, robôs e garras, sistemas de monitoramento remoto e máquina e manutenção de ferramentas.

Centros de usinagem verticais vs. horizontais

Embora qualquer máquina-ferramenta CNC possa ser automatizada, os centros de usinagem horizontais são mais fáceis de automatizar do que os centros de usinagem verticais. 

Automatizar um centro de usinagem vertical é mais desafiador porque requer um robô para carregar e descarregar peças, um transportador para mover a matéria-prima e as peças usinadas para fora, um sistema automatizado de paletes e uma maneira eficaz de remover cavacos da área de trabalho. 

Um sistema de gerenciamento para ferramentas de corte também é necessário para verificar regularmente as pastilhas das ferramentas de corte quanto a quebras e desgaste, confirmar se as ferramentas estão funcionando corretamente e garantir a posição da mesa de ferramentas. 

Além disso, a sondagem montada no fuso ou na torre é necessária para validar o posicionamento da peça de trabalho e para medições em processo.

Cada máquina deve ter várias estações de ferramentas extras. Felizmente, a maioria dos fabricantes de máquinas hoje oferece opções para grandes depósitos de ferramentas e sistemas centralizados de armazenamento de ferramentas. 

Isso torna mais fácil para os programadores de máquinas CNC chamarem as ferramentas de corte de reposição em intervalos predeterminados ou quando o sistema de apalpação indica que há um problema.

Sensores de monitoramento remoto e software são obviamente críticos no caso de algo dar errado. Se a produção não puder ser interrompida rapidamente, pode haver danos significativos às máquinas e milhares de dólares em peças de sucata.

Em uma operação de manufatura light-out, os profissionais humanos ainda precisam gerenciar as instalações, planejar a produção para atender às cotas de demanda e programar os equipamentos. Também é muito provável que trabalhadores qualificados adicionais precisem ser contratados à medida que a produção aumenta por meio de processos totalmente automatizados.

*Publicado originalmente por Gail McGrew para a AMT News. Traduzido e adaptado pela equipe A Voz da Indústria.

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