"Quando vimos as capacidades do Robotmaster, saltamos rapidamente para ele. Usando o método Robotmaster OLP, levamos 30 minutos para programar a célula de rolagem de tubos, sem desligar o robô. Usando um método de teach pendant, teria sido necessário mais de 80 horas de tempo de programação."
Doug Watkins
Trane
Trane® - da Trane Technologies, uma inovadora global no clima — fundada em 1885 por James Trane em La Cross, Wisconsin, é líder em soluções sustentáveis de aquecimento, ventilação e ar condicionado (HVAC). Juntamente com seu filho, Rueben Trane, eles desenvolveram o primeiro sistema de aquecimento a vapor de baixa pressão. Embora a Trane tenha várias instalações de fabricação em todo o mundo, ela é mais reconhecida pela sua unidade de La Crosse, que fabrica os resfriadores resfriados a água CenTraVac® , com capacidade de resfriamento na faixa de 200 a 4.000 t. Por mais de cem anos, a Trane tem sido um pilar e empregador líder da comunidade de La Crosse, uma população de ~60.000 pessoas.
Os resfriadores Trane são produtos altamente personalizados, projetados para atender a múltiplas especificações do cliente. Esses produtos personalizados de alta mistura exigem trabalho manual extensivo. Em uma pequena comunidade rural, pode ser difícil recrutar e reter uma força de trabalho qualificada. De acordo com Doug Watkins, Engenheiro Sênior de Soldagem da Trane, "Um estudo do ambiente de trabalho atual e da força de trabalho projetada em nossa área para os próximos 30 anos tornou a implementação da automação uma estratégia Core." A Trane implementou três células de soldagem usando sistema robótico Fanuc. Como resultado deste investimento inicial em automação, eles foram capazes de superar a lacuna de mão de obra qualificada e se beneficiaram de uma redução geral no custo operacional.
No entanto, o maior desafio e a maior oportunidade para a automação foi o processo manual e de trabalho intensivo de laminação de tubos. Como cada resfriador era um produto personalizado, não houve uma única padronização dos padrões de furos, aumentando a complexidade de um possível processo de automação. Usando o sistema Rapid Hawk Assisted Tube Rolling, um operador normalmente laminava e cortava manualmente milhares de tubos, o que é uma operação que leva muito tempo. Um desafio adicional era identificar os tubos ausentes, que o operador tinha que inspecionar manualmente. Encontrar um buraco em falta em um leito de milhares de buracos era como encontrar uma agulha em uma pilha de feno. E, como se tratava de uma inspeção manual, não era possível adivinhar quanto tempo demoraria a etapa de inspeção. Esse era um enorme risco de falta de tempo Takt (mede o intervalo de tempo médio entre o início da produção de uma unidade e o início da produção da próxima unidade quando os itens são produzidos sequencialmente) no processo de construção, levando ao risco de partidas perdidas.
Outra razão pela qual a Trane hesitava em implementar uma solução automatizada para essa aplicação de laminação de tubos foi o tempo intensivo de programação do teach pendant que esse processo personalizado exigiria. Um operador teria que dedicar mais de 80 horas à programação, mantendo o robô offline e fora de produção, o que acarretaria em custos de tempo e dinheiro para a empresa com esse processo de programação. A equipe da Trane concordou que o processo de trabalho manual, juntamente com a programação do teach pendant, não era sustentável e muito desafiador e demorado.
Na International Technology and Manufacturing Show (IMTS), Chicago 2018, Doug notou a capacidade de programação off-line do Robotmaster. Cory John, Gerente de Vendas de Software da Hypertherm, foi rápido em dar uma visão geral e uma demonstração do programa. Sua série de conversas após o show finalmente levou a uma reunião no local na Planta 7 das instalações da Trane La Crosse. Para compreender melhor os processos, desafios e riscos da soldagem robótica, a equipe também consultou John Huster, Presidente da Sofos Robotics Co., um parceiro integrador confiável da Robotmaster.
Entusiasmado com a possibilidade de reduzir o tempo de programação sem desligar o robô, Doug foi rápido em trabalhar com a Sofos Robotics para implementar o software Robotmaster em suas células de soldagem. Melhorando ainda mais os benefícios revelados pela implementação do sistema robótico, eles conseguiram reduzir a necessidade de mão de obra qualificada e o custo operacional. Como resultado de uma implementação bem-sucedida e do trabalho com um parceiro integrador experiente, a Trane viu imediatamente os benefícios e o potencial de utilizar o software Robotmaster em outras áreas, incluindo o processo de laminação de tubos. A emoção foi fenomenal.
Dentro do software, a Trane pode importar o modelo CAD de suas peças, selecionar os pontos finais dos tubos e usar os caminhos automáticos do Robotmaster para criar a rotina de ciclo automaticamente. Usando a tecnologia de otimização de caminho do Robotmaster, o software pode usar um algoritmo de ordenação de caminho para garantir que o robô esteja tomando o caminho mais ideal entre os furos, reduzindo o tempo de ciclo geral, como demonstrado na característica da calculadora de tempo de ciclo.
Doug mencionou: "Quando vimos as capacidades do Robotmaster, saltamos rapidamente para ele. Usando o método Robotmaster OLP, levamos 30 minutos para programar a célula de rolagem de tubos, sem desligar o robô. Usando um método de teach pendant, teria sido necessário mais de 80 horas de tempo de programação."
A Trane está obtendo excelentes resultados com o uso do Robotmaster. A laminação robótica de tubos ofereceu benefícios em várias frentes. Primeiro, o enrolamento robótico de tubos substituiu uma das etapas mais laboriosas no processo de construção do resfriador. Seu sistema robótico aumentou sua produção em 50% com zero tubos perdidos. A Trane está observando uma melhoria de ~38% em seu tempo de ciclo desde a implementação da solução Robotmaster OLP.
De acordo com John Huster, "O software Robotmaster vai além da programação de células. Temos sido capazes de usá-lo como uma ferramenta de engenharia que nos permite testar diferentes designs de células e realizar análises de espaço de trabalho para garantir que temos o robô e as ferramentas certos para o trabalho, como o processo de laminação de tubos da Trane. Além disso, podemos simular o processo com mais precisão, permitindo-nos resolver quaisquer problemas antes de implementá-los no chão de produção."
Além das melhorias no tempo de ciclo, o novo sistema robótico de rolagem de tubos criou um ambiente de trabalho mais seguro. Com um processo manual, os operadores humanos foram expostos a pedaços de cobre voando da máquina de corte. O processo automatizado eliminou esse risco.
Finalmente, a Trane conseguiu suavizar a pressão da escassez de mão de obra através da automação robótica. Eles foram capazes de requalificar/aperfeiçoar funcionários que trabalham com tubos para outras funções dentro da organização. De acordo com Doug Watkins, "Nossa estratégia de automação está focada em tomar os longos tempos de trabalho fisicamente exigentes e criar oportunidades para que nossos operadores estejam mais envolvidos nos processos criativos. Minha equipe é muito criativa, sonhamos com novas ideias semanalmente e procuramos oportunidades para criar um sistema de valor agregado para nossos clientes."
Saiba como o Robotmaster pode ajudá-lo a aumentar sua produtividade e rentabilidade, agende uma demonstração.
