Um sistema de soldagem robótica pode aumentar a produtividade, melhorar a qualidade da solda e reduzir os custos de fabricação. Mas os benefícios obtidos na prática dependem da eficácia com que o sistema é usado ao longo do tempo.
Há duas maneiras principais de maximizar o ROI da automação. A primeira é minimizar o tempo de inatividade do sistema e a segunda é otimizar a eficiência operacional.
Aqui estão as 11 "melhores práticas" para atingir essas metas, conforme recomendado por nossos próprios especialistas em robótica e automação do IPG.
#1. Realizar manutenção preventiva e preditiva regularmente
Usar a manutenção preventiva e preditiva para identificar e resolver problemas antes que eles ocorram é a maneira mais segura de evitar interrupções na produção. Em muitos casos, a manutenção preventiva e preditiva também ajuda a manter o mais alto nível de qualidade do produto.
Os principais itens que devem constar em sua lista de verificação de manutenção preventiva incluem:
- Verificações programadas de tochas, ópticas, cabos, consumíveis e sistemas de refrigeração.
- O uso de ferramentas preditivas (sensores de IoT, monitoramento térmico, análise de vibração e feedback de potência do laser) para detectar falhas iniciais.
- Acompanhamento da vida útil dos consumíveis (pontas de contato, bicos, óptica) para garantir a substituição antes que ocorra uma falha ou uma degradação significativa no desempenho.
#2. Gerencie ativamente os estoques de consumíveis e peças de reposição
Parece simples, mas deixar de fazer um inventário adequado de peças de reposição é um erro surpreendentemente comum. As peças de reposição são necessárias para manter o equipamento operacional e fazer os reparos necessários. Ter a peça certa em mãos tem o potencial de reduzir drasticamente o tempo de inatividade para manutenção ou reparo.
Para otimizar o acesso às peças de reposição:
- Mantenha os consumíveis padronizados (pontas de contato, bicos, lentes, janelas de proteção, revestimentos de arame) disponíveis e, de preferência, próximos ao equipamento.
- Minimize a variação de consumíveis entre as células para reduzir a confusão e a chance de usar a peça errada.
- Considere o inventário gerenciado pelo fornecedor (VMI) para garantir que as peças essenciais estejam sempre disponíveis.
#3. Faça programação e simulação off-line
A configuração de um novo trabalho e a programação de caminhos de solda robótica podem levar tempo. Se essa tarefa for realizada em um sistema de produção, poderá causar tempo de inatividade desnecessário e interromper a produção. A programação off-line (OLP) e as ferramentas de simulação permitem que você transfira esse trabalho para um ambiente virtual. Isso economiza tempo e reduz a chance de erros.
Para obter o máximo benefício da programação off-line:
- Valide caminhos, tempos de ciclo e envelopes de alcance antes da implementação.
- Use a simulação para identificar possíveis colisões, problemas de ângulo da tocha ou interferências de fixação antes que elas aconteçam.
- Crie programas off-line para eliminar a necessidade de aulas manuais.
#4. Treine minuciosamente os operadores e a equipe de manutenção
Operadores bem treinados obtêm consistentemente a maior eficiência e os melhores resultados de um sistema de soldagem robótica. Uma equipe de manutenção bem informada evita que pequenos problemas se transformem em grandes eventos de inatividade e responde mais rapidamente quando ocorrem problemas.
Para fortalecer as habilidades e a capacidade de resposta da sua equipe:
- Treine os operadores para identificar e solucionar rapidamente os problemas mais comuns, como arame de fioscontaminação óptica ou procedimentos de reinicialização do sistema.
- Faça o cruzamento da equipe de manutenção e produção para garantir suporte e cobertura consistentes em todos os turnos.
- Coloque POPs claros e visuais em cada célula. Isso deve ajudar a minimizar o tempo de solução de problemas e padronizar as práticas recomendadas para obter uma qualidade consistente.
#5. Implemente monitoramento e alertas em tempo real
O monitoramento em tempo real do status do sistema e do desempenho da solda é um complemento valioso para a manutenção preditiva. Ele permite que sua equipe detecte anomalias antecipadamente e evita que pequenos problemas se transformem em tempo de inatividade prolongado.
Por exemplo, há uma variedade de ferramentas e tecnologias de monitoramento de solda a laser que oferecem melhorias significativas em relação aos métodos de controle de qualidade, como testes destrutivos. Métodos como a medição direta de solda em tempo real fornecem dados geométricos altamente precisos que podem ser usados para prever soldas defeituosas antes que elas aconteçam.
Para obter o máximo do monitoramento em tempo real:
- Implementar painéis de controle para o status do robô, parâmetros de solda e rastreamento de falhas.
- Envie alertas automáticos (texto/e-mail) quando os limites forem ultrapassados ou ocorrerem falhas.
- Registre eventos de tempo de inatividade para analisar tendências, identificar as causas principais e implementar contramedidas. Esses dados também podem ajudar a promover a melhoria contínua.
#6. Mantenha a alimentação adequada do fio
Os problemas de alimentação de arame são algumas das causas mais comuns de tempo de inatividade na soldagem robótica. Mesmo pequenas inconsistências podem reduzir a qualidade da solda e causar paradas desnecessárias ou retrabalho dispendioso.
Para garantir e manter a alimentação adequada do arame:
- Verifique se os revestimentos têm o comprimento correto e não criam arrasto durante a articulação do robô.
- Combine os rolos de acionamento e as configurações de tensão com o tipo de arame para evitar deslizamento ou deformação.
- Priorize a alimentação estável do arame - isso se traduz diretamente em uma produção estável.
#7. Mantenha o ajuste preciso da junta e o controle de folgas
Mesmo o melhor sistema de soldagem robótica nem sempre pode compensar peças mal alinhadas ou apresentadas de forma inconsistente. A fixação deficiente ou as variações no posicionamento das peças levam a defeitos de solda, retrabalho e tempo de inatividade não planejado. Vale a pena investir em uma fixação robusta e repetível para manter a produção estável e a qualidade da solda alta.
- Use fixadores de precisão com recursos "poka-yoke". Isso inclui guias integradas que garantem a orientação correta da peça, localizadores de pinos e ranhuras para posicionamento consistente e grampos automatizados que aplicam força de fixação uniforme.
- Projete os acessórios para que não sejam sensíveis a variações na carga do operador ou nas tolerâncias das peças.
- Garanta o ajuste preciso da junta e o controle de folgas para evitar folgas e falhas na solda e para evitar paradas.
#8. Projeto para manutenção de troca rápida
O uso de componentes de troca rápida torna a manutenção de rotina mais rápida e fácil. Eles também minimizam o tempo médio de reparo (MTTR) quando ocorrem problemas inesperados. Projetar para a facilidade de manutenção é projetar para o tempo de atividade.
Para maximizar a capacidade de manutenção:
- Equipe os sistemas com suportes de tocha de troca rápida, ótica tipo cartucho e consumíveis modulares.
- Simplifique a manutenção de rotina para que os técnicos possam concluir as tarefas de forma rápida e consistente.
- Reduzir o MTTR por projeto, garantindo que os reparos exijam o mínimo de ferramentas, tempo e interrupção.
#9. Forneça ao robô peças de alta qualidade
Um sistema de soldagem robótica não pode compensar totalmente as peças de baixa qualidade. Peças mal feitas ou inconsistentes inevitavelmente levam a defeitos de solda, retrabalho e tempo de inatividade desnecessário. Embora tecnologias como sistemas de visão, rastreamento de costura e fixação robusta possam ajudar, elas aumentam o custo e a complexidade.
Isso é especialmente verdadeiro para a soldagem a laser. Embora a soldagem a laser seja um processo preciso que cria juntas de alta qualidade, às vezes ela é menos tolerante a tolerâncias amplas e variações na qualidade das peças do que outros métodos de união. A soldagem a laser oferece o máximo de benefícios quando peças, montagens e processos upstream são projetados com ela em mente.
Produzir consistentemente peças que suportem soldagem robótica de alta qualidade:
- Projetar e fabricar peças com tolerâncias rígidas, materiais consistentes e preparação adequada das juntas.
- Verifique a consistência das peças antes que as unidades cheguem à célula. Isso reduzirá a necessidade de retrabalho e ajustes no processo.
- Minimizar a dependência de tecnologias de compensação, usando-as como salvaguardas e não como substitutos para a má qualidade das peças.
#10. Configure seu robô com precisão
A configuração precisa é essencial para manter um sistema de soldagem robótica produtivo e confiável. Erros no ponto central da ferramenta (TCP), na masterização ou na integridade da tocha/óptica podem levar a desalinhamento, má qualidade da solda ou tempo de inatividade não planejado. A verificação e a calibração regulares mantêm o robô repetível e evitam problemas antes que eles interrompam a produção.
Para otimizar a instalação e a configuração do robô:
- Verificar a integridade correta do TCP, da masterização e da tocha/óptica durante a configuração e após a manutenção.
- Use verificações de alinhamento e posição para confirmar a repetibilidade. Isso inclui ferramentas de verificação do pulso do robô, alinhamento do ferramental da extremidade do braço (laser ou tocha) e cupons de alinhamento a laser.
- Mantenha a calibração consistente para reduzir a variabilidade e eliminar o tempo de inatividade causado por erros de configuração.
#11. Controle ativamente o ambiente de produção
O ambiente operacional tem um impacto direto na confiabilidade da soldagem robótica. Poeira, fumaça e flutuações de temperatura podem prejudicar o desempenho do equipamento e reduzir a vida útil dos componentes - especialmente no caso da óptica de soldagem a laser. Os controles ambientais proativos protegem os sistemas sensíveis, reduzem a contaminação e mantêm a produção funcionando sem problemas.
Para minimizar os impactos ambientais:
- Use a extração eficaz de fumaça e o gerenciamento do fluxo de ar para minimizar a contaminação.
- Proteja as lentes e outros componentes ópticos com capas apropriadas e faça limpezas regulares.
- Estabilize o ambiente com controle ativo de temperatura e umidade para maximizar a consistência do processo e evitar interrupções relacionadas ao calor.
Pense na soldagem robótica como um processo contínuo de otimização, não apenas como um investimento único. Ao seguir as etapas descritas aqui, você pode minimizar o tempo de inatividade, maximizar a eficiência e produzir peças de alta qualidade de forma consistente. Isso o ajudará a obter o retorno total do seu investimento em automação e a protegê-lo no futuro.
Primeiros passos com uma solução robótica
Está pensando em uma solução de soldagem robótica? Começar é fácil - envie-nos algumas amostras de peças, visite um de nossos centros de aplicação globais ou simplesmente conte-nos sobre sua aplicação.
