Smart Factory: produção flexível totalmente automatizada, mesmo para pequenas quantidades

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Enfrentando o aumento dos custos de produção, a escassez de mão de obra qualificada e a demanda por preços de fabricação mais baixos, a WTO, fabricante de porta-ferramentas de precisão, dá um salto inovador em direção ao futuro. Em parceria com o fabricante de tecnologia de fixação, Hainbuch, a WTO lança uma Smart Factory totalmente automatizada, onde todos os processos são controlados por robôs, revolucionando a indústria de manufatura.

Durante anos, os custos de produção foram subindo em apenas uma direção, enquanto a demanda é por preços de manufatura cada vez mais baixos. Além disso, falta mão de obra qualificada. Esses são os desafios enfrentados por muitos fabricantes, incluindo a WTO, fabricante de porta-ferramentas de precisão estáticos e acionados. A solução parece óbvia: uma sala de produção totalmente automatizada. A produção em lote sempre depende de métodos estabelecidos, mas para pequenas quantidades, novos processos devem ser desenvolvidos e integrados em um sistema geral. Por que? Porque os dispositivos de fixação, por exemplo, precisam ser trocados várias vezes ao dia, o que apresenta enormes desafios em termos de processo e segurança. Trabalhando em conjunto com a Hainbuch, fabricante de tecnologia de fixação de trabalho com sede em Marbach, a WTO superou os obstáculos realizando uma série de medições e testes estreitamente coordenados. Na nova Smart Factory da OMC, todos os processos são automatizados, com robôs inserindo os componentes, trocando os dispositivos de fixação e sistemas de transporte sem motorista trazendo tudo de A para B. Desde o final de 2022, a produção de um dos componentes das ferramentas acionadas foi está funcionando de forma autônoma 24 horas por dia, 7 dias por semana, em tamanhos de lote de 1 a 100. Este é um marco para a OMC e a Hainbuch após uma fase de desenvolvimento de 3 anos.

A OMC está sediada em Ohlsbach perto de Offenburg, longe das grandes cidades há falta de trabalhadores qualificados. Devido à evolução demográfica, esta situação continuará a agravar-se. Além disso, cada vez menos pessoas querem se tornar operadores de máquinas e há cada vez menos vontade de trabalhar em turnos. Sascha Tschiggfrei, diretor administrativo da OMC, reconheceu isso e em 2016 começou a pensar em soluções. "Trabalhadores qualificados são uma coisa, aumento de custos é outra. Como operamos internacionalmente, a pressão competitiva é grande. Algumas empresas optam por se mudar para o exterior, onde os custos são mais baixos. No entanto, queríamos manter nossa localização na Alemanha, então tivemos reagir para garantir que nossa empresa permaneça competitiva no longo prazo. Nosso futuro está na Fábrica Inteligente, produzindo 24 horas por dia e operando de forma totalmente automática. Isso nos dá uma vantagem competitiva e também nos permite atrair mais pessoas altamente qualificadas", disse Tschiggfrei .

Para este gigantesco projeto, a OMT queria um parceiro exclusivo para os equipamentos de fixação, com comprometimento e expertise para contribuir com tecnologia adequada. "Trabalhamos os detalhes técnicos nas equipes de projeto. As perguntas eram: como fixamos as peças de trabalho, como podemos automatizar a fixação e como podemos trocar os dispositivos de fixação automaticamente? O objetivo era que as máquinas executassem trocas totalmente autônomo. Isso requer dispositivos de fixação que tenham essa capacidade. Além disso, temos um processo de retificação de alta precisão, com tolerância máxima de 3 µm", disse Tschiggfrei. Uma vez implantado o conceito Smart Factory, o próximo passo foi buscar um parceiro. Como a OMC e a Hainbuch já haviam trabalhado juntas com sucesso em vários projetos internacionais, a Hainbuch foi a parceira escolhida. No final de 2019, iniciaram as discussões iniciais para definir os requisitos do dispositivo de fixação. As propostas de design desenvolvidas por Hainbuch foram aceitas.

A WTO possui uma sala de produção existente com mais de 50 máquinas CNC. A fixação nessas máquinas é feita principalmente com mandris de mandíbula, e a troca e alinhamento para cada OP é feito manualmente. O primeiro processo de fabricação totalmente autônomo a ser implementado na Smart Factory foi a produção de uma carcaça, com usinagem suave seguida de usinagem dura. Tschiggfrei explicou ainda: "As máquinas da Smart Factory são todas novas. São máquinas padrão, mas são especificamente adaptadas para permitir a troca automática de dispositivos de fixação usando um robô." A Hainbuch deveria equipar quatro máquinas com dispositivos de fixação. Dois centros de torneamento/fresamento em uma célula com fixação ID no contrafuso e duas retificadoras cilíndricas em outra célula, uma com fixação OD e outra com fixação ID. Para prender externamente para retificação, a Hainbuch já tinha um mandril padrão, o Toplus AC 100 com recuo axial. Para as diversas caixas, existem agora 18 conjuntos de fixação, consistindo de uma cabeça de fixação com batente final, que são automaticamente trocados no mandril. No entanto, para a fixação DI ao tornear e retificar, foi necessário um desenvolvimento completamente novo. Foi baseado no mandril Maxxos T211 existente, porém nesta versão com verificações de segurança, foi desenvolvido um mandril específico.