Automação na indústria de plásticos

Em maior ou menor grau, a automação e a robótica estão presentes em todos os setores industriais há muitos anos. A Interplast quis conhecer a opinião de alguns dos principais fornecedores de soluções para a transformação de plásticos sobre estas tecnologias.

As perguntas

• A sua empresa está a apostar em aspetos como a Indústria 4.0?
• Quais foram as principais melhorias ou evoluções técnicas dos robôs nos últimos cinco anos?
• Até há poucos anos, o potencial de vendas dos robôs (cartesianos) em Espanha era importante, dado o atraso dos transformadores espanhóis em termos de automação. Continua a ser este o caso?
• Os robôs móveis são uma das tendências que podem moldar o futuro da robótica industrial. Têm futuro no setor dos plásticos?

As respostas

1. A indústria 4.0 é uma ajuda importante, mas ainda está razoavelmente fragmentada. Além da capacidade de ter equipamentos acessíveis na Internet, a integração de sistemas e equipamentos são aspetos importantes do desenvolvimento. Os processos utilizam sensores de pressão, temperatura, câmaras, etc... e tudo deve estar disponível de forma integrada e fácil de usar.

2. Flexibilidade combinada com facilidade de uso é algo que não pára de evoluir, mas a evolução mais importante é a capacidade de comunicação entre robôs e sistemas uma vez que as células de 2 ou 3 robôs ao pé da máquina são cada vez mais comuns.

3. O uso da robótica nesta indústria é algo que está difundido em Espanha, mas o potencial permanece elevado a par da evolução do mercado atual.

4.O Japão, há muitos anos que utiliza com sucesso os AGV móveis, mas é uma tecnologia que ainda não se generalizou aqui. Os níveis de autonomia de processo ainda são muito mais baixos na Europa, mas com o tempo isso.

1. Obviamente, a Indústria 4.0 já está aqui e nós, como fornecedores de máquinas, periféricos, robôs, cobots e outros sistemas, já podemos oferecer equipamentos para integrar nesta plataforma. A dúvida atual será saber qual a percentagem de empresas a curto e médio prazo que terá capacidade de investimento e gestão suficiente para ter uma empresa de transformação de plásticos adaptada à Indústria 4.0, num período pós-crise onde ainda há muitos investimentos pendentes mais urgentes e necessários, como a renovação da frota de máquinas e uma maior automatização dos processos de produção

2. Ligeiras, mas suficientes. Nos cartesianos procurou-se melhorar a operabilidade e a rapidez, o que beneficia o consumo e a velocidade, assim como mais possibilidades de configuração para cada necessidade. Com os antropomórficos e os cobots estamos a evoluir em alta velocidade em todos os aspetos, tanto construtivos como tecnológicos e de conceito de utilização.

3. Embora ainda estejamos atrás de mercados como a França ou a Alemanha, a competitividade passa por automatizar, seja a um nível ou outro, e os robôs cartesianos são um dos primeiros passos.

4. Não será um tsunami, mas existem aplicações suficientes no setor que permitem a utilização deste tipo de equipamento e que, sem dúvida, irão progressivamente ganhar a sua quota de mercado.

1. É evidente que a tecnologia já não é uma opção, é um requisito indispensável para a sobrevivência. No caso do 4.0 é algo que vai mais além e será implementado em todas as empresas como um método de trabalho eficaz. Negri Bossi optou pela tecnologia de conexão remota há mais de 15 anos e hoje, com alguma variação, é o que chamamos de 4.0.

2. Basicamente, a qualidade dos nossos robôs Sytrama baseia-se em três pontos: uma boa estrutura mecânica, movimentos por servomotores e eletrónica precisa acessível ao operador. A partir da combinação destes três fatores, obtém-se o que o cliente necessita: robustez, rapidez e precisão. Também evoluímos em dois pontos que consideramos fundamentais: a poupança de energia e, como não poderia deixar de ser, o 4.0.

3. O número de máquinas em Espanha está a crescer e a renovar-se ano após ano, graças à recuperação do setor. Atualmente, exceto para algumas aplicações muito específicas, o robô cartesiano na máquina é um opcional extra. Já quase ninguém concebe uma máquina sem robô, tal como a equipa com marretas, sequenciais, etc.

Da mesma forma, as máquinas que ainda estão a trabalhar sem um robô, serão equipadas com um, porque já ninguém entende a transformação de plástico sem este elemento.

Acreditamos que o robô cartesiano ainda tem espaço para crescer, tanto pela venda de novas máquinas como através da otimização das existentes.

4. Nós não consideramos o robô apenas como uma ferramenta ligada a uma máquina. Em muitos casos a automação faz parte de um processo de transformação paralelo à injeção. Um projeto concreto pode exigir uma aplicação robótica específica ou feita à medida, independentemente da injetora que está a produzir a peça plástica.

Isto dá sentido a outros conceitos como robôs móveis e robôs colaborativos. Para simplificar, seria parte de um molde ou de um processo que deve poder mover-se com ele, por um lado, ou evoluir para outro processo ou outra aplicação quando terminar a sua vida produtiva.

O que está claro é que devemos ter uma mente aberta a todas as soluções e alternativas tecnológicas existentes e que possam surgir, e adaptarmo-nos a elas, bem como desenvolvê-las como fornecedores e sempre junto com os nossos clientes. Não podemos perder de vista as novas tendências tecnológicas, pois os nossos clientes esperam que sejamos capazes de as oferecer, explicar e aplicar, para crescerem juntos e se tornarem mais competitivos.

1. Sim, eleitores as nossas representadas já estão a trabalhar nisso.

2. A incorporação de robôs de 5 eixos. Com eles, um cartesiano pode trabalhar praticamente como um antropomórfico, mas com um maior raio de ação de ação.

3. NS/NC

4. É difícil pronunciar-me sobre o futuro de certas tecnologias porque o mercado decide com base numa multiplicidade de parâmetros. Atualmente não temos essa tecnologia.

1. Na Arburg, há várias décadas que temos vindo a desenvolver soluções para interligar máquinas num ambiente digital. Na nossa feira Technology Days, realizada em Lossburg em março passado, mostrámos os últimos avanços na interconexão de todos os meios de produção em num ambiente de Indústria 4.0, bem como as futuras tendências.

2. Houve uma grande evolução na precisão e velocidade dos robôs, bem como uma integração do controlo da máquina e do robô com as suas consequentes vantagens. Houve também uma grande evolução nos eixos secundários para realizar tarefas complexas.

3. Observa-se ainda um aumento constante no número de máquinas equipadas com um robô.

4. No momento, vemo-lo como um nicho de mercado, útil apenas para aplicações muito específicas.

1. Ainda há muitas perguntas por responder sobre a Indústria 4.0 e a “fábrica do futuro”, mas uma coisa em que quase todos concordam é com o facto de a conectividade ser a chave. As máquinas devem estar ligadas a outras máquinas e a uma rede informática central para que as informações, dados de produção, logística, relatórios de qualidade, resolução de problemas e outros programas de assistência sejam imediatamente acessíveis com um mínimo de intervenção humana. O que ainda é um pouco incerto é como chegaremos a esse ponto de conectividade contínua.

Durante anos, graças aos protocolos de comunicação Euromap e SPI, os robôs a estiveram a comunicar com outras máquinas, tais como máquinas de injeção, alimentadores de insertos, equipamentos periféricos, sistemas de visão e até outros robôs. Mas a conectividade por si só não é suficiente. Nos últimos anos, os engenheiros da Sepro têm vindo a desenvolver novas formas de integrar os nossos controladores Visual com os controladores que operam as máquinas de injeção.

Estamos a trabalhar com fabricantes de máquinas de injeção, e foram criados diferentes níveis de integração para atender a uma variedade de necessidades e objetivos. Vão desde os mais simples, como a replicação do painel de controlo do robô no controlo da máquina de injeção, um nível intermediário que permite que algumas funções do robô frequentemente utilizadas sejam interligadas por teclas no controlo da máquina de injeção, e a integração mais completa onde o robô é controlado totalmente integrado no controlo da máquina. Estes protocolos são essenciais, é claro, mas acreditamos que a conetividade e, em última instância, a Indústria 4.0 devem ser baseadas em outra coisa. Acreditamos que deve ser construída uma doutrina de 'abertura' que sustente tudo o que uma empresa faz. Na Sepro, definimo-lo com o termo 'Open 4.0', que descreve essa filosofia e é claramente visível nas nossas práticas comerciais.

2. Os robôs motorizados de 5 eixos têm sido uma tendência crescente no mercado. Flexibilidade e adaptabilidade a muitas situações diferentes, incluindo não apenas a extração de peças, mas também operações anteriores e posteriores à injeção.

Embora os preços estejam a descer, os robôs de 6 eixos ainda são geralmente mais caros que os robôs cartesianos. Esta é uma das razões para o crescente interesse em robôs de 5 eixos... essencialmente robôs cartesianos de 3 eixos, com 2 rotações acionadas por servomotor, que garantem a máxima velocidade de entrada para tempos de ciclo mais curtos, ao mesmo tempo que oferecem uma flexibilidade dentro e fora do molde, comparável a um robô de 6 eixos. Portanto, os robôs de 5 eixos podem executar muitas das tarefas complexas de manipulação de peças historicamente atribuídas a robôs de 6 eixos. O servo punho de 2 eixos também simplifica a programação, uma vez que pode ser mais facilmente ajustado a diferentes moldes e diferentes máquinas de injeção. De facto, mesmo os transformadores de plásticos que não têm uma necessidade imediata desta capacidade compram robôs de 5 eixos antecipando-se às necessidades de futuros projetos.

3. O potencial continua a ser importante devido ao crescimento do setor. Agora não há tal atraso na automação de processos.

4. Os processos de injeção estão a tornar-se cada vez mais complexos, pelo que será essencial e necessária mais automação, mais robôs, mais versáteis, mais flexíveis, mais conectados, mais fáceis de programar, etc.. Vamos descobri-lo em breve.

1. Embora o transformador nem sempre exija a conectividade dos sistemas, no Grupo Wittmann, como único fabricante integral de células completas, máquinas, automação e mais periféricos, apresentamos e propomos todo tipo de soluções para a modernização da indústria. Eficiência energética, automatizações completas e soluções para melhorar a produtividade são outras propostas claras apresentadas ao sector pela Wittmann e Battenfeld.

2. Podemos destacar várias melhorias e novidades incorporadas na premiada gama de robôs Wittmann Pro, que já se tornaram uma clara tendência: novos designs mais compactos, rápidos e leves, uma variedade de eixos cartesianos standard para instalação longitudinal ou em qualquer posição, melhores servo-rotações adicionais integradas no pulso para conseguir movimentos semelhantes aos dos equipamentos antropomórficos, um controle muito fácil da programação livre e acionamentos inovadores de grande eficiência energética.

3. Cada vez mais, o cliente exige que todas as suas máquinas tenham um robô Wittmann instalado, mesmo em pequenas injectoras, porque agora é simples, viável e rentável automatizar qualquer processo.

4. Existem muitos tipos de robôs, e todos eles podem ser úteis no nosso setor, embora às vezes só para funções muito específicas, por exemplo, os robôs móveis tipo AMR adaptam-se a tarefas logísticas básicas, semelhantes às de qualquer outra indústria.

1. . De forma muito clara e específica, com produtos inovadores como as embalagens APC, Blue Box e Red Box.

No segmento de robôs cartesianos há uma melhoria nos componentes que nos permite aumentar o número de eixos a baixo custo e oferecer uma nova dimensão ao operador. Além disso, melhora a integração total com a máquina de injeção que, no caso da KraussMaffei, é total, porque o robô é controlado a partir do controlo da máquina e a partir do robô a máquina de injeção também pode ser completamente controlada.

3. Ainda é assim. Há um aumento significativo nas vendas e nas necessidades de automação e um aumento geral na experiência de utilização e nas possibilidades atuais e futuras da automação.

4. No nosso segmento vemos uma mais clara tendência na utilização e evolução de robôs industriais IR em todos os tamanhos de máquinas de injeção e, acima de tudo, de automatizações/ integrações completas, seja com robôs cartesianos ou com IR.