Domine o ato de equilíbrio da montagem do powertrain

Domine o ato de equilíbrio da montagem do powertrain

Como todas as áreas da fabricação automotiva, as fábricas de montagem de powertrains devem responder às demandas por uma produção de múltiplos modelos, tecnologias em constante evolução e à variação das demandas de capacidade.

De fato, quanto mais rápido uma fábrica de powertrains puder corrigir gargalos na linha, ou a troca de um modelo antigo por um mais novo, mais lucrativa será.

Na operação de montagem, a chave para um desempenho ótimo está na distribuição eficiente das tarefas manuais e automatizadas da estação de trabalho. De forma ideal, cada tarefa avança sem dificuldades à seguinte, sem tempo ocioso do operador nem tributação excessiva em nenhum ponto do processo.

Mas em linhas de powertrain que podem ser ampliadas e incluir 150 a 250 operações discretas, pode ser um desafio conseguir um equilíbrio ótimo da carga de trabalho.

 

Identificação do gargalo

Uma variedade de fatores pode fazer com que até uma linha bem projetada perca o equilíbrio. Por exemplo, mudar a velocidade da linha ou as demandas dos clientes na produção diária (ou trocar o ano do modelo) pode afetar as estações de trabalho de maneira desproporcionada. 

Claro, o primeiro passo para corrigir o desequilíbrio da carga é identificar o gargalo. E durante décadas, os estudos de tempo foram o método de escolha experimentado e testado.

Em meus anos trabalhando em fábricas de transmissões, participei em muitos estudos de tempo que confiavam nos métodos de observação e cronômetro para a coleta de dados. Não é preciso dizer que essa abordagem pode intimidar os trabalhadores na linha e afetar a rotina de trabalho enquanto as informações são coletadas.

O resultado? Os dados coletados podem não refletir a operação típica.

Hoje, o software de monitoração do trabalho pode trabalhar nos bastidores para fornecer o tempo e o estado da tarefa em tempo real, assim como o tempo de ciclo geral da estação. Com esses dados disponibilizados, os gerentes de processo da fábrica podem analisar e reatribuir as tarefas da estação de trabalho de uma forma mais eficiente.

 

O problema com o controle de zona

Agora é hora de reequilibrar a linha para estar em conformidade com o processo mais eficiente. Em fábricas com arquitetura de controle de zona tradicional, o reequilíbrio da carga pode ser uma tarefa difícil e cara. 

Na montagem típica, cada zona tem apenas um CLP que controla a área do transportador e todas as estações de trabalho manuais associadas. Cada estação de trabalho automatizada tem seu próprio CLP, que executa uma lógica única para as suas funções e está integrado com o controlador de zona.

Para reatribuir ou trocar uma tarefa manual, um engenheiro de controle deve obter e analisar o atual programa do CLP para a zona, e modificá-lo. Depois desta atividade, é necessário realizar a adaptação do hardware, a depuração do código, o teste e a validação.

O tempo total para reprogramar e equilibrar a linha pode ser de até duas semanas, com grande parte do trabalho realizado fora do expediente ou nos fins de semana, quando aplicarem bonificações relativas a horas extras.

 

Mais controle distribuído + sistema de configuração = mais flexibilidade

Uma abordagem mais distribuída para o controle da linha de montagem é o primeiro passo para simplificar o processo. Em uma arquitetura altamente distribuída, cada estação de trabalho manual possui seu próprio CLP, independente do controlador do transportador. Cada estação de trabalho automatizada também possui seu próprio CLP que executa lógica independente para todas as funções.

Essa arquitetura mais distribuída possibilita o uso de ferramentas de configuração que permitem o reequilíbrio da carga da estação de trabalho manual sem precisar reprogramar.

 

Como funciona?

Em primeiro lugar, cada estação de trabalho manual e automatizada deve conter a mesma estrutura base de CLP. A lógica de todas as estações manuais é exatamente a mesma, com todas as funções disponíveis em cada estação de trabalho manual. Como as definições de todas as tarefas possíveis se mantêm como uma biblioteca padrão no arquivo máster, só mudam os parâmetros com cada nova tarefa selecionada ou reatribuída.

Não é necessário programar.

Uma linha de powertrain configurável também pode incluir estações exclusivas para operações específicas, que podem ser ignoradas ou usadas de acordo com a sequência de fabricação para a tiragem do produto. A capacidade de marcar ou desmarcar estações de trabalho inteiras reduz a necessidade de adaptar o hardware na linha. 

Uma ferramenta de projeto e configuração, como a Production Performance Builder (PPB) da Rockwell Automation®, permite reequilibrar a linha de transmissão em pouco tempo. De fato, muitas vezes, as linhas podem ser reconfiguradas durante as horas de trabalho ou no horário de almoço.

Para fábricas de montagem de powertrains, uma linha configurável se traduz em menores custos operacionais em geral. E para os fornecedores de equipamentos de transmissão, uma ferramenta de projeto e configuração ajuda a conseguir a repetibilidade de projeto e o dimensionamento correto do sistema desde o início. 

Saiba como habilitar sistemas de montagem e produção de transmissões flexíveis.

David Rimmell
Postagem November 1, 2017 Por David Rimmell, Automotive Industry Consultant, Powertrain, Rockwell Automation
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