O KUKA KR FORTEC une quatro centros de usinagem no fabricante de máquinas MERZ

Sequenciamento perfeito com ocupação ideal.

As empresas de médio porte formam a coluna cervical da economia alemã. Muitas empresas de pequeno e médio porte são empresas tradicionais e líderes mundiais de mercado. O fabricante de máquinas MERZ da cidade suábia de Hechingen é um desses "Hidden Champion". A empresa fundada em 1900 se especializou na produção de máquinas de tricô circulares de um cilindro com pequenos diâmetros nominais. A empresa é líder mundial na construção de autômatos de tricô circulares para a produção de meias medicinais e artigos de compressão.

Para continuar competitiva também no futuro, a MERZ decidiu automatizar quatro centros de usinagem na produção. A meta: aumentar a qualidade, flexibilidade e produtividade, minimizar os tempos parados e reduzir prazos de fornecimento. Isto foi possível com um robô KUKA do tipo KR 500 R2830 F (Foundry) da série KR FORTEC. Desde 2015 ele sequencia quatro centros de carregamento, abastece e esvazia as estações de preparação e proporciona uma ocupação ideal das máquinas-ferramenta. 

Automação também de pequenos lotes de fabricação na operação de três turnos

Para a mudança do processo de produção para uma solução automatizada, o fabricante de máquinas MERZ encarregou os integradores SOFLEX Fertigungssteuerungs-GmbH e wbt automation GmbH & Co. KG. A competência principal da SOFLEX de Rottenburg, fundada em 1984, está na realização de sistemas de controle para instalações de fabricação flexíveis com quantidades médias até o tamanho de lote 1 e uma grande diversidade de peças.

Os clientes dos ramos de construção de máquinas, tecnologia de energia, indústria de plásticos e óptica, bem como de construção de automóveis e de aviões, se beneficiam das experiências e do know-how da SOFLEX. A wbt automation GmbH & Co. KG foi fundada em 2014, em Spaichingen, e apoia clientes da construção de máquinas e ferramentas, da técnica cirúrgica e médica ou da indústria automotiva e de fornecedores automotivos, da fabricação, passando pela produção e montagem, até a técnica de teste. 

A automação dos quatro centros de usinagem DMG – máquinas-ferramenta do fabricante DMG MORI – destinava-se a assegurar a operação 24 horas/7 dias por semana, apesar dos pequenos tamanhos de lotes. Além disso, a MERZ exigia a integração amigável ao usuário do sistema automatizado no panorama de TI, bem como requisitos à ergonomia nas estações de preparação. A SOFLEX e a wbt automation decidiram-se por uma solução baseada em robô. 

 

Os robôs oferecem máxima flexibilidade para poder manusear paletes de máquinas e de matéria-prima de diferentes tamanhos e pesos

Joachim Burkert, Diretor da wbt automation
O KR FORTEC em uma das quatro instalações de fabricação.

A KUKA tem o robô apropriado para estes requisitos no portfolio: o KR 500 R2830 F da série KR FORTEC para capacidades de carga pesada. Para um espaço de trabalho de tamanho máximo ele é combinado com uma unidade linear KUKA na aplicação. 

Um projeto de referência da SOFLEX serviu como exemplo de automação na MERZ: um sistema de produção que disponibiliza paletes de máquinas e matéria-prima incorporada para a continuidade de processamento. No centro do sistema está o KR 500 R2830 F. Este se move sobre a unidade linear KL 1500-3 de 18 metros de comprimento, para atender as quatro instalações de fabricação dispostas lado a lado. A função do robô: o carregamento e descarregamento das estações de preparação, nas quais os paletes de máquina são preparados com as respectivas peças / matérias-primas.

Aqui ele assume um papel decisivo no processos de fabricação e é o elo de ligação entre os centros de fabricação. Ele assume o transporte automático de paletes de máquinas e de matéria-prima entre as estações de preparação, áreas de estoque e as máquinas de usinagem. Assim os quatro centros de usinagem trabalham vinte e quatro horas por dia de forma totalmente automática. Além disso, foi integrado o sistema de controle SOFLEX na rede de TI da empresa.

"A MERZ desejava a inclusão do sistema automatizado nos fluxos de informação internos da empresa, para assegurar uma disponibilização automática dos dados NC e de ferramentas para as máquinas. Esta é uma parte integrante essencial para evitar tempos parados desnecessários e para atingir a máxima produtividade", enfatiza Franz Klaiber, Diretor da SOFLEX.

Mensageiro robusto entre os centros de usinagem

O KUKA KR 500 R2830 F da série de carga pesada KR FORTEC oferece uma capacidade de carga de até 500 kg e um raio de alcance de mais de 2,8 metros – um espaço de trabalho excepcionalmente grande com um comprimento considerável das distâncias dos pontos de gravidade de referência. O design compacto da série KR FORTEC sem contornos interferentes e o visual esguio possibilitam o uso em células apertadas, mas também conceitos de células totalmente novos.

 

Na versão especial Foundry ele é apropriado para sistemas com elevado grau de sujeira e elevadas temperaturas. Tanto a mão F especial do robô como também todo o robô se destaca por uma pintura Foundry de várias camadas com dureza final, resistência a batidas e resistência à abrasão muito boas. A pintura é quimicamente resistente a ácidos diluídos e lixívias e resistente a temperaturas em tempos curtos. Todos os robôs da série KR FORTEC – como é o caso na MERZ – são otimizados para o uso sobre unidades lineares.

A unidade linear KL 1500-3 é concebida especialmente para elevadas capacidades de carga. A unidade de movimento translatório aumenta consideravelmente o espaço de trabalho do robô. O eixo de deslocamento é especialmente apropriado para mover peças ou ferramentas dentro da área de trabalho do robô, p.ex., para carregar várias máquinas.

Com a mão Foundry especial o KR FORTEC é especialmente resistente.

Metas atingidas, êxitos visíveis com rapidez

A boa cooperação entre os dois integradores foi determinante para a finalização rápida e bem-sucedida do sistema. "Junto com a SOFLEX definimos com precisão e em tempo hábil as interfaces comuns e as respectivas áreas de trabalho. Além disso, testamos exaustivamente o software e o sistema de robô antes da colocação em funcionamento", comenta Burkert. Já após um curto tempo de operação os colaboradores da empresa MERZ estavam muito bem familiarizados com o manuseio do robô. Hoje eles podem atribuir diretamente todos os comandos e funções via touchpanel, sem necessidade de conhecimentos especiais de robôs.

Foram atingidas todas as metas previamente formuladas. Além disso, valorizamos consideravelmente o nosso service através dos tempos de fornecimento reduzidos e uma melhor fidelidade de prazo. Não por último, a solução baseada em robô contribui para uma melhor utilização das máquinas, uma maior qualidade e fluxos internos melhorados.

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