soldagem robótica

Robôs colaborativos podem soldar peças sem precisar movê-las. Peças que requerem posicionadores de soldagem são mais adequadas para robôs tradicionais. Fonte da imagem: Asieta Inc. LLC
Nos últimos 10 anos, a visão da indústria sobre automação mudou drasticamente. Pergunte aos gerentes de pequenas fábricas sobre a robótica da época e eles provavelmente dirão que simplesmente não tinham recursos de automação suficientes. Alguns de vocês podem ter tido experiências ruins no passado, e podem estar se referindo ao robô parado no canto. Podem ter tido um grande trabalho de soldagem em que o robô se encaixava perfeitamente, mas nunca mais se encaixou.
Os fabricantes hoje estão investindo em automação para se preparar para um futuro imprevisível. Sim, isso pode parecer contraintuitivo para um gerente de loja que, há 10 anos, tinha um robô parado num canto. Pedidos vêm e vão. Se eu investir na automação de trabalhos importantes agora, o que acontece quando esse trabalho desaparece? Agora, dizem eles, soldadores simplesmente não podem ser encontrados. Se eu não automatizar, não posso crescer.
Como tornar esse crescimento e o ambiente industrial em geral mais previsíveis? Primeiro, concentre-se nos seus funcionários, incluindo o que eles sabem sobre automação, o tipo de jornada de trabalho que preferem e o que esperam obter de suas carreiras.
Tudo isso leva ao próximo passo: mudar sua mentalidade. Se você trabalha para uma empresa de fabricação de metais sob encomenda ou terceirizada, provavelmente não vai querer reduzir o tempo de ciclo. Você trabalha com muitos produtos, então um robô de soldagem fazendo o trabalho em segundos geralmente não tem um impacto significativo (claro que pode ter em alguns casos). Células de automação bem projetadas operam de forma confiável e previsível. Essas características mudarão a maneira como sua empresa cresce e prospera.
Fabricantes que buscam automatizar frequentemente citam a escassez de mão de obra. Se mais pessoas pudessem aprender habilidades técnicas, talvez não precisassem recorrer à automação, disseram. Eles estão recorrendo à automação para continuar crescendo, mesmo que não tenham outra opção a não ser contratar mão de obra menos qualificada.
A verdadeira mudança para a automação é um pouco perceptível. Sim, robôs de soldagem permitem que pessoas com poucas habilidades em soldagem manual produzam boas peças, mas a palavra-chave é "habilidades em soldagem manual". A automação, na verdade, exige habilidades diferentes. Eles precisam entender um pouco sobre processos manuais, mas também precisam aprender a manter, programar e operar equipamentos automatizados. Eles refletem sobre como a automação se encaixa nas operações gerais, incluindo quais peças se encaixam em células de automação específicas e quais não, e trabalham com parceiros, incluindo clientes e integradores, para desenvolver estratégias sobre o que automatizar e por quê.
Falo por experiência própria. Comecei minha carreira como soldador industrial, mas gradualmente migrei para a automação de soldagem. Adoro trabalhar com as mãos, mas também adoro eletrônica e outras tecnologias, então fez sentido seguir carreira em robótica.
No entanto, robótica não é para todos. Eu costumava pensar que a idade importava. É claro que aqueles que estão se aproximando da aposentadoria, aqueles que construíram carreiras de sucesso com soldagem manual, não se interessarão em aprender a programar uma suspensão. Da mesma forma, pessoas que cresceram com iPhones sempre amarão robôs, certo?
Nem sempre é assim. Muitos jovens, formados em escolas de soldagem, entendem que a soldagem manual é, de fato, sua verdadeira vocação. É claro que eles não querem ficar entediados no trabalho, soldando uma tarefa simples após a outra, dia após dia, ano após ano. Eles adoram variedade e aprimoram continuamente sua flexibilidade para produzir a solda perfeita, mesmo nas posições de soldagem mais difíceis.
Mas nem todo soldador é assim, inclusive eu. Aprendi o básico da soldagem e vi como a robótica estava evoluindo. Acredito que a soldagem manual nunca desaparecerá, mas a robótica em breve encontrará um lar permanente na maioria das fábricas. Esta será uma nova maneira de os fabricantes escalarem.
Soldadores na produção passam por treinamento em programação de pingentes. Alguns soldadores podem soldar manualmente ao longo da carreira. Outros podem se concentrar em carreiras voltadas para automação.
Em alguns casos, os fabricantes não conseguiam encontrar muitos soldadores ou operadores de máquinas, mesmo que quisessem. Mas mesmo quando conseguem, muitas vezes descobrem que se encaixam melhor com a robótica — ou seja, oferecendo oportunidades de carreira para pessoas que eles podem apoiar, manter e aproveitar ao máximo a automação. Pessoas interessadas querem saber mais sobre robótica e, para que a automação floresça, esse conhecimento deve ser colocado em prática. Em outras palavras, a automação cria um ambiente no qual as pessoas querem trabalhar.
Sem esse apoio e aceitação, o investimento automatizado torna-se puramente transacional. Quando uma determinada tarefa de produção é concluída, o robô se move para um canto e começa a acumular poeira.
Parte do engajamento dos funcionários é impulsionado por uma mente aberta em relação à automação. Primeiro, aprenda sobre todas as novas tecnologias, mas nunca olhe para uma tecnologia isoladamente e pense que esse novo desenvolvimento acabará resolvendo todos os seus problemas. Pense nos avanços tecnológicos como ferramentas adicionais ao seu arsenal de automação. Só porque você tem uma nova ferramenta não significa que você precisa jogar fora ou ignorar todas as suas outras ferramentas.
Vamos analisar a programação offline. Em muitos casos, essa tecnologia pode mudar o mundo. Os operadores não precisam mais usar um controle remoto e perder tempo improdutivo na configuração do local, certo? A verdade, mais uma vez, é mais sutil. Depende muito do trabalho, especialmente quando se trata de peças com geometrias de soldagem complexas que levam muito tempo para programar usando o controle remoto.
E quanto a trabalhos de soldagem mais simples? Digamos que alguém simule um programa de robô para uma peça simples ou reta offline e, em seguida, envie esse programa para a fábrica, onde o operador ainda precisa usar um controle remoto para polir a peça. Embora a programação offline não exija mais recursos da oficina, ela ainda exige que uma equipe dedicada dedique tempo à programação, e o programa ainda requer personalização no local. Nesse caso, pode ser mais fácil para o operador da máquina de solda (novamente, alguém com treinamento em robótica e familiarizado com o controle remoto) realizar a programação desde o início.
Ideias semelhantes se aplicam aos robôs colaborativos. Há alguns anos, eles eram considerados a próxima grande novidade, algo que mudaria a manufatura para sempre. Bem, eles não mudaram o mundo, mas o aprimoraram. Por exemplo, se uma oficina possui uma peça que não precisa ser movimentada durante o processo de soldagem, ela pode ser uma candidata ideal para um robô colaborativo. Se um posicionador for necessário para concluir a operação de soldagem de uma peça, uma célula robótica tradicional é a mais adequada.
Ao mesmo tempo, a influência da velocidade do robô de soldagem não deve ser superestimada, especialmente entre as soldas. A velocidade de soldagem é a velocidade da soldagem. A velocidade de soldagem dos cobots e dos robôs tradicionais é a mesma, ou pelo menos semelhante. A verdadeira diferença está na rapidez com que o braço do robô se move entre as soldas. Os robôs tradicionais são muito mais rápidos que os cobots e podem acelerar entre os pontos final e inicial de uma solda. A extensão dessa diferença de velocidade depende do trabalho e do número de peças envolvidas.
A velocidade é apenas um fator e não pode ser vista isoladamente como outros fatores de automação. Digamos que você esteja focado em velocidade e extraindo cada grama de eficiência de uma célula de solda projetada para um produto específico. Então, o cliente encerra o negócio ou a linha de produtos muda. O que fazemos agora? Tanto faz para tornar uma vida incrível previsível.
Amplie seu foco e a história muda. Digamos que você tenha uma linha de produtos ou pedidos recorrentes. Em vez de projetar uma mesa especificamente para esse pedido, experimente uma mesa aberta maior que possa acomodar vários equipamentos. Se a demanda por esse pedido recorrente cair, outra peça pode ser iniciada na mesma mesa durante o tempo de inatividade. Em resumo, uma configuração de espaço de trabalho aberto acomoda mudanças na demanda, enquanto robôs oferecem escalabilidade — a capacidade de aumentar rapidamente a produtividade conforme a demanda do cliente aumenta.
Além disso, nem todo robô precisa se concentrar em um processo específico. Alguns sistemas modulares podem ser inicialmente configurados para soldagem e reconfigurados semanas ou meses depois para outro processo, como manutenção de equipamentos ou tarefas de montagem e posicionamento. Robôs modulares não são projetados para se movimentar pela fábrica todos os dias (por exemplo, eles não soldarão de manhã e ajudarão na montagem à tarde), mas ajudam a se adaptar às mudanças no mix de produtos e na demanda dos clientes.
A escassez de mão de obra é um ponto sensível para muitos, pois gera caos. Fabricantes de metal em todo o mundo, especialmente em oficinas, precisam responder às mudanças na demanda. À medida que a tendência de relocalização evolui, os clientes buscam fabricantes de metal que tenham capacidade ociosa. Para muitos, "capacidade adicional" significa trabalhar horas extras e talvez adicionar um segundo ou terceiro turno, o que é ainda mais difícil de preencher. O aumento da mão de obra manual recém-contratada levou a grandes mudanças, com a chegada das pessoas ao trabalho. O treinamento pode ser breve, pois os clientes aguardam suas peças. A entrega pontual e a qualidade são prejudicadas, assim como a reputação do fabricante.
Compare isso com os fabricantes implementando a automação. À medida que a demanda aumenta, os robôs continuam a produzir peças de alta qualidade. Seus tempos de ciclo são programados e previsíveis. Funcionários bem treinados e dedicados garantem a automação do trabalho e o fluxo do produto. A produtividade aumenta e a variabilidade geral do processo diminui. Essa consistência na produção de metais criará um futuro mais previsível ao longo do tempo.
Os clientes também buscam consistência, e é por isso que muitos agora solicitam algum nível de automação em seu trabalho. Essas novas oportunidades impulsionaram o crescimento e a contratação — não do tipo frenético que acontece quando uma loja precisa desesperadamente de ajuda, mas do tipo cauteloso que tenta contratar pessoas que se encaixem nas necessidades e na cultura da loja a longo prazo. Isso pode incluir alguém como eu, alguns anos atrás — um soldador fascinado por robótica e pelos gênios eletromecânicos da manufatura moderna e ansioso para aprender mais.
Nota do editor: Este artigo é baseado em “Robôs preparam fabricantes para um futuro imprevisível”, apresentado na feira FABTECH deste ano por Tyler Pulliam, gerente de automação de soldagem da Acieta LLC.
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