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Estudo de caso

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Um transportador inteligente. Possibilidades ilimitadas.

Com base na tecnologia de transporte independente, o novo sistema da KUKA resolve os desafios do buffer de montagem e apresenta flexibilidade extraordinária.

Desafio

  • Projetar um sistema de transferência linear de buffer aéreo inteligente para fábricas de montagem contemporâneas que melhora a manutenção, o desempenho e a adaptabilidade a requisitos futuros.

Soluções

Resultados

  • Aprimora a abordagem de montagem de vários modelos
  • Facilita a configuração com solução pré-fabricada
  • Minimiza a contagem de componentes e simplifica a manutenção
  • Melhora a flexibilidade graças ao projeto modular

Em qualquer montagem da carroceria automotiva, a transferência precisa e com eficiência de submontagens do ponto A ao B é essencial. Mas alcançar um rendimento ideal não é apenas uma questão de velocidade. Isso requer uma estratégia de transporte que consiga acomodar o tempo de parada em alguns sistemas sem diminuir a produção em outros.

“A produção não é perfeita”, disse Kevin Laurence, diretor do grupo de tecnologia avançada da KUKA Systems. “Você nunca vai ter uma peça entrando em uma doca e outra saindo no mesmo ritmo. Muitas coisas podem dar errado.”

As zonas de buffer abordam esse desafio e permitem que as fábricas atinjam as metas de produção apesar dos possíveis obstáculos. Com base em transportadores com acumulação, as zonas de buffer permitem que um sistema alimente outro a uma taxa constante e armazene a saída de um sistema de produção se o consumo diminuir ou parar na linha.

Mas, nos últimos anos, conforme a montagem da carroceria avançava rumo à montagem de modelos mistos e começava a assumir a produção de mais subsistemas, o buffer convencional muitas vezes ficou aquém do necessário.

“Esses sistemas de buffer simplesmente se expandiram além do propósito original”, explicou Laurence. “O sistema que deveria manter a fábrica funcionando não tinha a agilidade necessária e estava propenso a tempos de parada.”

Para atender às realidades da fábrica de montagem contemporânea, a KUKA Systems North America desenvolveu recentemente o sistema de transporte linear aéreo de buffer KS BOLT. A KUKA Systems North America faz parte da KUKA AG, com sede na Alemanha, que é uma fornecedora líder mundial de sistemas de produção no setor automotivo.

O sistema KS BOLT é bem diferente das configurações convencionais de transporte “por baixo”. 

Ao contrário do buffer convencional, que utiliza transporte baseado em atrito, o KS BOLT conta com a tecnologia de transporte independente da MagneMotion®, uma empresa da Rockwell Automation. O sistema conta com transportadores inteligentes QuickStick®.

Composto por um motor linear e um controlador de motor integrado, o sistema QuickStick usa sensores de posição integrados para possibilitar o controle independente de transportadoras separadas em uma trilha com estilo de malha. As acelerações, desacelerações, velocidades e posições são programáveis.

“A tecnologia de motor linear faz do KS BOLT um sistema muito inteligente”, disse Laurence. “Como os sensores de posição estão incorporados no motor, você sabe exatamente onde cada transportadora e cada peça estão em todo momento.”

Por outro lado, os transportadores convencionais contam com sensores de proximidade externos para monitorar o movimento de paletes na esteira, mas não conseguem controlar ou rastrear cargas úteis individuais. E enquanto os transportadores convencionais funcionam apenas em uma direção, o KS BOLT é bidirecional.

“A funcionalidade bidirecional é particularmente útil quando a produção e o consumo de sistemas ficam fora de sincronia”, disse Laurence. “Como o sistema inteligente sempre sabe onde todas as peças estão, ele pode transportar de maneira automática e independente o modelo adequado, conforme necessário.”

O KS BOLT também é uma solução eficiente que facilita o sequenciamento adequado em fábricas de modelos múltiplos. Para ajudar a conseguir a sequência de peças correta para cada veículo, muitas fábricas estabelecem bancos de seletividade, com sistemas de transporte separados que transportam as peças para cada modelo. 

“Uma fábrica de montagem pode substituir os bancos de seletividade e os transportadores separados por um único sistema KS BOLT, graças à capacidade de rastreamento excepcional que ele tem”, disse Laurence.

Com um projeto modular, o sistema KS BOLT também foi criado para facilitar a manutenção. 

“Essencialmente, quase nada pode dar errado em um sistema KS BOLT, porque há poucos componentes”, disse Laurence.

O KS BOLT inclui uma esteira de alumínio extrudado, tecnologia de motor linear QuickStick de estado sólido e transportadoras com zero manutenção, além de conjuntos de rodas com grupos de rolos.

“O status de integridade dos motores lineares é monitorado de maneira independente para ver mudanças no consumo de energia a fim de possibilitar manutenções preditivas”, relatou Laurence. “Nos casos raros em que um motor precisar ser trocado, o KS BOLT envia alertas pelo sistema de controle.”

E se um grupo de rolos ou uma roda precisar de reparo, o sistema identificará exatamente qual transportadora está tendo o problema.  Em contraste com os sistemas baseados em atrito, os componentes reparáveis ​​são facilmente acessíveis de fora da trilha.

Talvez a verdadeira joia do KS BOLT seja a capacidade de adaptação a uma ampla gama de aplicações industriais e futuros requisitos de produção.

“Lembre-se de que esse sistema não está restrito a montadoras de automóveis”, afirmou Laurence. “Ele é uma escolha ideal para uma ampla gama de cenários.”

Independentemente do setor, o projeto modular e pré-fabricado permite que os clientes adicionem seções de trilha com facilidade ou alterem a configuração da trilha para ela se adequar a uma aplicação diferente.

“Historicamente, os transportadores de buffer eram dispensáveis; cada nova fábrica ou aplicação exigia um sistema novo”, disse Laurence. “Mudamos essa mentalidade. Achamos que o KS BOLT é o último transportador que você precisará.”

Saiba mais sobre como a Rockwell Automation ajuda a aprimorar o desempenho dos fabricantes de máquinas.

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