O robô de carga pesada KR titan na Rosenbauer

Um gigantesco robô de carga pesada, um moderníssimo centro de usinagem, uma solução de automação personalizada: como o fornecedor de equipamentos contra incêndio Rosenbauer, junto com a KUKA, Promot e Hermle, tornou a sua produção apta para o futuro.

Em seu encapsulamento apertado, o robô gigantesco parece ainda maior. Cercado de um pool de paletes, o KR titan apanha paletes de fixação individuais com componentes, encaminha-os ao centro de fresagem, torneamento e usinagem e retira novamente as peças prontas. Aqui são processadas, por exemplo, peças de bomba altamente complexas ou peças de chassi. Entre esses processos, o KR titan rearranja os paletes de forma autônoma na sequência apropriada para ele. Apesar do seu tamanho enorme, tudo ocorre de forma surpreendentemente rápida e silenciosa. E ocorre de forma totalmente autônoma: o robô na área de produção do fornecedor de equipamentos contra incêndio Rosenbauer de Leonding trabalha, quando as pessoas já saíram. O fato da instalação estar em operação bem-sucedida já há algumas semanas, deve-se à perfeita cooperação de várias empresas.

Grandes planos, pouco espaço

Anteriormente já havia uma máquina de fresagem e torneamento no mesmo local. Não havia alternativa para substituí-la, conta Michael Schöftner, Gerente da Fabricação Mecânica na Rosenbauer. Após 14 anos surgiram cada vez mais "dodóis", os reparos se somavam. "Também estávamos no limite no que se refere à capacidade e produtividade, o que a meu ver tornava necessário um terceiro turno sem a presença de pessoas. Ao mesmo tempo, o nosso espectro de componentes aumentou, sobretudo, para peças do chassi, que eram difíceis de fabricar na máquina antiga."

Terceirizar a produção não era uma alternativa: muitas das peças complexas são portadores absolutos de know-how, cuja fabricação não pode ser terceirizada pela Rosenbauer. Muito pelo contrário: foram acrescentados componentes da nova série RT de veículos de emergência e outras peças que, devido ao seu tamanho até então eram processadas externamente, agora deviam retornar à empresa.
Desde o início ficou claro que haveria um problema de espaço: a área máxima de instalação de cerca de seis por seis metros era contrária aos planos, que ficavam cada vez maiores na cabeça de Michael Schöftner: ele queria uma máquina que também fosse capaz de processar componentes grandes sem problemas, e desejava a combinação automatizada com um robô e um pool de paletes de 15 paletes de fixação em dois tamanhos diferentes, para possibilitar o terceiro turno sem a presença de pessoas. Portanto, a lista de compras ficava cada vez maior.

O novo cerne da produção

A decisão por uma máquina de fresagem e torneamento Hermle foi relativamente rápida. "Eu já queria uma Hermle há dez anos", conta Michael Schöftner, "o tamanho e o tipo são feitos sob medida para as nossas aplicações." Além disso, vierem feedbacks positivos das empresas fornecedoras, que reforçavam a sua escolha.
No fim foi escolhido o C52U-MT, um centro de usinagem capaz de processar componentes com um tamanho de até 1000 x 1100 x 750 mm, e segundo Schöftner, "assegura uma enorme tolerância dimensional e qualidade de superfície".

Máquina de fresagem e torneamento da Hermle

A máquina dispõe de um fuso de ferramenta com 14.000 rpm, um magazine de ferramentas com 302 ferramentas com porta-ferramentas HSK100, uma alimentação interna de agente refrigerante, que aplica o lubrificante de arrefecimento de 10-80 bar de forma continuamente programável, apalpador de medição, bem como FormControl da empresa Blum. Além disso, é agregado o sistema Hermle Information-Monitoring-Software para a comunicação e consulta constante de todos os estados da máquina.

Michael Schöftner gastou bastante tempo para argumentar o maior investimento até então na produção mecânica com a diretoria da Rosenbauer. Ele encheu várias pastas com cálculos sobre ROI e Business Case, e descriminou individualmente cada componente. E finalmente recebeu o ok para o sistema de automação personalizado.

Um sistema, como eu o imaginava, não existia até então, principalmente em um espaço tão fortemente limitado. Então tomei a liberdade de eu mesmo projetar uma automação personalizada para nós.

Michael Schöftner, Gerente de Produção Mecânica na Rosenbauer

Um “Titan” no quarto das crianças

Agora era a vez da automação. O modo como ele o fez tem potencial para se tornar uma pequena lenda da Rosenbauer: junto com o seu filho, um "entusiasmado construtor de Lego-Technic", ele sentou-se no quarto das crianças e com peças de Lego construiu um pequeno modelo de robô KUKA e alguns paletes pequenos, que se tornou a base para os primeiros croquis. E que é incrivelmente próximo à implementação real.
Também ficou claro relativamente rápido que seria um robô KUKA. Na busca por um robô, que em espaço apertado pode mover paletes de até 900 quilogramas e, ao mesmo tempo, possui um raio de alcance de vários metros, Michael Schöftner chegou rapidamente ao KR titan, o maior modelo da KUKA. O KR titan 1000 é o primeiro robô de carga pesada de seis eixos com cinemática aberta e capacidades de carga de até 1.300 kg.

Não é produto de prateleira

O próximo passo levou Schöftner aos especialistas da Promot. Neste caso havia uma história em comum, a Rosenbauer já havia aprendido a apreciar as soluções personalizadas do pessoal da Alta Áustria em vários projetos. Uma solução de automação "de prateleira" não era uma alternativa diante dos requisitos complicados. Depois de várias reuniões de definição com a Hermle, KUKA e Promot, surgiu finalmente a solução que agora está em operação em Leonding.

No centro está o KUKA KR 1000 titan na versão padrão de seis eixos. Devido ao tamanho dos paletes, o robô de carga pesada possui uma capacidade de carga de "apenas" 850 quilogramas e um raio de alcance de até 4 metros. Com isso o gigante é o elemento de transporte central do Promot Palmaster, no qual podem ser armazenados temporariamente até 15 paletes. E – este era um critério essencial – paletes em dois tamanhos diferentes. O terceiro elemento no conjunto é o Hermle C52-UMT. Através da estação de preparação as peças fixadas em paletes são encaminhadas ao Palmaster. O KR titan recebe os paletes e os encaminha ao centro de usinagem, fazendo pleno uso do grande raio de alcance. Após o processamento realizado, o robô busca novamente o palete e o leva para a preparação, conversão e desmontagem. Portanto, de acordo com a prioridade ele sempre busca os componentes, deixa-os processar na máquina e os deposita novamente.

Todas as sequências são controladas pelo software de computador principal Prosys 3.1, um desenvolvimento próprio da Promot de muitos anos. Além das sequências, o software também administra todos os programas NC, calcula a utilização da máquina, bem como balanços de ferramentas, e administra os meios de fixação no sistema. "No terceiro turno", diz Michael Schöftner, "agora realmente pode ser trabalhado sem a presença de pessoas. Com isso está assegurada a cobertura de picos e podemos atenuar muito bem os gargalos na linha de montagem. Não tive que convencer ninguém sobre a automação e a robótica em si, mas a dimensão naturalmente era considerável. O fato da empresa ter me dado a confiança de investir este montante, é tudo menos evidente."

Cooperação entre Rosenbauer, KUKA, Hermle e Promot

Work in progress

Michael Schöftner salienta que as possibilidades da instalação, do robô e da máquina atualmente estão longe de serem plenamente utilizadas, "mas também queremos estar preparados para o futuro". E é claro que ainda há coisas a fazer em outros setores, atualmente Schöftner tem outros dois projetos em mente, "e é claro que entrarei em contato com as mesmas pessoas de contato".