A disponibilidade do empacotador robótico de caixas ultrapassa 99%

Abordagem colaborativa para o projeto da solução 

No cenário da manufatura, o lucro está sempre vinculado à eficiência da produção. Mas no setor de alimentos e bebidas, os sistemas geralmente devem alcançar não apenas um volume de produção extraordinário, mas também a agilidade para fazer a transição rápida de um produto para o outro.

A DCC Automation, fabricante de máquinas e integradora de sistemas, visa a atender às demandas da indústria com equipamentos de manuseio de materiais, transportadores e tecnologia chave-na-mão, incluindo soluções de embalagem primária e secundária personalizadas. A empresa faz parte do programa PartnerNetwork™ da Rockwell Automation®.

“Todas as nossas soluções começam com uma parceria”, disse Horia Saulean, diretor de soluções robóticas da DCC Automation. “Trabalhamos com os clientes para entender suas necessidades e, em seguida, desenvolver soluções que ofereçam valor máximo. Cada vez mais, essas soluções incluem robótica.”

A abordagem colaborativa da empresa, e a experiência em aplicações robóticas, fizeram com que um fabricante de suplementos nutricionais selecionasse a DCC Automation para uma nova solução de empacotamento de caixas.

O sistema obsoleto não consegue acompanhar a demanda

O empacotador de caixas existente operava na linha de alta velocidade do fabricante, que processa o produto mais vendido da empresa. O equipamento incluía a montagem e o empacotamento das caixas. Ele operava dois padrões de caixa para acomodar dois tamanhos de produto.

O sistema semiautomatizado dependia de vários controladores e transportadores que estavam atingindo o fim do ciclo de vida rapidamente e acarretando até 10% de tempo de parada não programada a cada turno.

Além disso, demorava de 40 a 45 minutos para alterar as dimensões dos produtos no sistema. E, embora a troca ocorresse apenas uma ou duas vezes por turno, o sistema precisava de ajuste contínuo para manter os parâmetros corretos.

Por fim, as funções de montagem e empacotamento de caixas foram combinadas em uma máquina compacta com pouco espaço para acúmulo de produtos. Como resultado, o sistema não conseguia alcançar a produtividade de 25 caixas por minuto exigida pela frente da linha. Como alternativa, dois ou três trabalhadores apoiavam a operação embalando manualmente as caixas na lateral.

Projeto mais eficiente complementado pela robótica

A DCC Automation identificou rapidamente a razão dos problemas de desempenho no equipamento existente. O sistema de controle obsoleto era parte do problema, assim como o projeto fundamental da máquina.

“Embora muitas soluções combinem a montagem e o empacotamento de caixas em uma só máquina, normalmente adotamos uma abordagem diferente em aplicações de alta velocidade”, explicou Saulean. “Separamos as duas tecnologias para criar mais espaço para o acúmulo de produtos.”

Nesse caso, o mecanismo de montagem das caixas foi colocado em outra área da sala. Dessa forma, os produtos podem se acumular e, em seguida, ser divididos em vários fluxos eficientes, dependendo do padrão de embalagem exigido.

Para a função pick-and-place, a DCC Automation escolheu robôs triangulares bidimensionais.

“Os robôs On-Machine possibilitam muito mais opções do que uma solução estritamente mecânica”, afirmou Saulean. “O sistema apresenta o padrão de embalagem totalmente formado e a caixa inteiramente montada. Os robôs selecionam e posicionam o padrão de embalagem completo.”  

As caixas embaladas são inspecionadas e vedadas na parte superior, indo para a paletizadora.

A beleza do controle unificado

A solução chave-na-mão é executada em uma plataforma da Rockwell Automation baseada em controladores Compact GuardLogix® da Allen-Bradley®, servo-drives e motores da Kinetix® e software de IHM FactoryTalk® View. O sistema é integrado em uma rede EtherNet/IP™. A DCC Automation também usou o software Emulate3D™ no início do processo do projeto para simular e confirmar a funcionalidade do sistema.

Graças aos recursos dos controladores, a DCC Automation usou a plataforma Rockwell Automation para todas as operações da máquina. Uma plataforma de controle robótico separada não foi necessária. O controle unificado facilita o projeto e a integração, além de simplificar a operação e a manutenção da máquina para os usuários, que só precisam entender e oferecer suporte a um sistema.

“Adotamos integralmente o modelo de controle da Rockwell Automation, que nos permite usar componentes padrão e realizar todas as operações no controlador GuardLogix, incluindo funções de segurança”, disse Saulean. “Essa abordagem assegura eficiência contínua.”