Um 'caso' para agilidade

Figura 1Três sistemas de soldagem robótica idênticos em fila, cada sistema controlado por um operador. Todos os operadores de robôs da Case New Holland são soldadores certificados.

A Case New Holland (CNH), gigante global de equipamentos agrícolas e de construção, está explodindo. Sua fábrica em Fargo, ND, continua a comprar robôs e a expandir o espaço fabril à medida que a demanda por produtos agrícolas (Ag) cresce e o volume de equipamentos de construção (CE) permanece forte. A empresa investiu milhões ao longo dos anos, mas parece que não consegue comprar robôs suficientes ou contratar pessoas suficientes. Portanto, além de trabalhar mais, a empresa teve que aprender a trabalhar de maneira muito mais inteligente.

Ser enxuto e competitivo não significa comprar robôs ou contratar indiscriminadamente mais pessoas, ou mesmo sistemas enxutos ou programas de qualidade, por mais necessários que tudo isso possa ser. Em última análise, trata-se de equilibrar tecnologia e trabalho e, a partir disso, desenvolver uma nova filosofia de produção. O foco da CNH Fargo é flexibilidade; a empresa precisa responder ao mercado da forma mais eficiente possível.

Como disse Bill Moser, gerente de engenharia de produção: "Estamos tentando estabelecer a flexibilidade que permitirá que os cronogramas dos EUA aumentem e diminuam e as combinações de modelos aumentem e diminuam para melhor utilizar nossos investimentos".

A CNH Fargo possui quase 30 sistemas de soldagem robótica em produção, muitos deles grandes e complexos (vejafigura 1 ), soldando componentes como estruturas para tratores agrícolas com tração nas quatro rodas e 535 cavalos de potência. Tradicionalmente, um grande sistema de soldagem, que deverá produzir peças por pelo menos 15 anos, tem sido dedicado a uma família de peças específica. Mas essa tendência está mudando. Com volumes crescentes e necessidade de flexibilidade, a CNH busca agora sistemas automatizados com uma ressalva muito importante.

Eles devem ser capazes de soldar qualquer peça – CE ou Ag – em qualquer acessório, em qualquer robô, a qualquer momento, para atender às necessidades flutuantes do mercado.

Na CNH os sistemas robóticos são imensos. Seus posicionadores de dois eixos suportam mais de 12.000 libras e são capazes de fornecer movimento verdadeiramente coordenado. Eles se movem em conjunto com o robô, que está montado em um pórtico de três eixos. Os sistemas mantêm velocidades de soldagem precisas mesmo que todos os 11 eixos – seis eixos do robô, três eixos do pórtico e dois eixos do posicionador – estejam se movendo ao mesmo tempo (consulteFigura 2 ). Eles são montados em poços para que as peças grandes que estão sendo soldadas não caiam no chão quando forem manipuladas para a posição de soldagem. Devido às cargas significativas em balanço, os posicionadores são soldados a vigas I fundidas no piso de concreto.

Para fornecer a flexibilidade necessária, estes enormes sistemas devem ser configurados de modo que os programas do robô possam ser livremente trocados de um sistema de soldagem robótica para outro (verFigura 3 ). A CNH agora tem cinco desses sistemas, cada um com duas estações de soldagem e dois posicionadores – são 10 posicionadores de soldagem no total.

Anteriormente, as células de soldagem robótica eram totalmente segregadas nos departamentos Ag e CE. À medida que a produção Ag aumentasse, os produtos Ag chegariam às células de soldagem CE para ajudar a atender aos requisitos de produção. Isso funcionou apenas por um certo tempo antes que o fluxo de materiais e os layouts das células limitassem o que poderia ser feito.

O novo objetivo da empresa: qualquer um dos 22 quadros diferentes deve ser capaz de fluir através de qualquer célula robótica com interrupção mínima.

Isto não foi fácil. Tratores agrícolas e carregadeiras de rodas grandes possuem estruturas articuladas. Os veículos giram no meio, de modo que cada tipo possui uma estrutura dianteira e uma traseira. No passado, a empresa dividia o departamento de soldagem de estruturas em quatro funções com base no tipo de estrutura a ser soldada: estrutura frontal Ag, estrutura traseira Ag, estrutura frontal CE e estrutura traseira CE.

Figura 2Os posicionadores fornecem movimento verdadeiramente coordenado, mesmo com 11 eixos movendo-se simultaneamente (seis eixos do robô, três eixos do pórtico e dois eixos do posicionador).

Essas grandes estruturas do trator tiveram que ser soldadas antes de serem carregadas no dispositivo de soldagem do robô. Cada uma dessas quatro áreas também tinha sua própria estação de soldagem de acabamento, onde um soldador manual terminaria os envoltórios e amarrações – soldas que o robô não consegue concluir adequadamente – e adicionaria pequenas peças, como suportes e pinos, que atrapalhariam o robô se fossem adicionadas. antes da soldagem robótica.