Com um grau de automação de 95%, a oficina de carroçaria Scania em Oskarshamn, na Suécia, é uma das mais modernas fábricas de veículos do mundo. Ao mesmo tempo, a fábrica suporta uma extensiva personalização. No momento em que chegam ao final da linha de montagem, não existem praticamente duas cabines para caminhões iguais. Então isso não é a Indústria 4.0 em ação? Os produtos de automação da Festo são, com certeza, uma base sólida.
Desde 2016, o fabricante Premium Scania monta cabines para caminhões personalizadas sob encomenda - e faz isso quase exclusivamente com a ajuda de 288 robôs. “Está muito claro para mim que um produto Premium precisa ser fabricado em uma fábrica Premium," explica Marcus Holm, gestor da fábrica para a Produção de Carroçaria para Cabines da Scania, em Oskarshamn. "O alto grau de automação resulta na excelente qualidade, bem como em boas condições de trabalho e ergonomia para os nossos operadores," acrescenta.
Perfeitamente coordenado: as peças do painel são fixadas nos dispositivos, acionados pneumaticamente, e soldadas. Tudo controlado por terminais de válvulas CPX/VTSA (em frente à direita). No meio, os iniciadores: Evert Forsberg (à esquerda), Lars Kreutner (à direita), ambos da Scania, e Leif Lindahl (ao centro) da Festo.
Os robôs posicionam as peças do painel nas estações de fusão e as soldam. O que os colaboradores devem fazer é carregar as estações e monitorar as máquinas. Em qualquer caso, as normas de segurança e saúde ocupacionais suecas impossibilitaram o uso de equipamento de solda manual. Por um lado, as ferramentas de solda são muito pesadas e difíceis, enquanto que, por outro lado, as diretivas de segurança ocupacionais exigem uma distância mínima entre a pinça da solda e o operador, devido à radiação.
O impedimento da solda manual na oficina de montagem beneficiou a Scania de duas formas: "Os processos melhoraram e a qualidade também", explica Lars Kreutner, Líder do Projeto da Produção de Carroçaria para Cabines da Scania, em Oskarshamn. Para fazer uso pleno da tecnologia de automação, a Scania criou uma divisão de formação, onde os colaboradores aprendem a utilizar os robôs e a tecnologia de automação.
Todos os caminhões que a Scania constrói pesam mais de 16 toneladas. A empresa construiu uma reputação como fabricante de veículos especiais, como os de coleta de lixo. Só nesses setores, contabilizam-se milhares de versões.
"É incrível, mas oferecemos mais opções de personalização para caminhões do que aquelas que existem na produção de carros de passageiros," diz Evert Forsberg, engenheiro de automação e eletricidade na oficina de prensagem e carroçaria da Scania. Na produção de automóveis, cada modelo tem a sua própria linha de montagem. "Por outro lado, nós montamos todos os caminhões da Scania em uma só linha de montagem," diz Forsberg.
Na oficina de carroçaria da Scania, em Oskarshamn, 288 robôs soldam cabines para caminhões em conjunto.
Isto significa que a fábrica conta com diversas características da Indústria 4.0 - a produção em massa de veículos personalizados, a adaptabilidade e a flexibilidade, graças à tecnologia de controle, a capacidade de diagnóstico, a eficiência energética industrial e as soluções de segurança. "Existe o conceito de padronização modular para todos os fabricantes de instalações," afirma Forsberg. No final, os operadores da instalação precisam confiar nos produtos de automação comprovados. Outro objetivo é evitar o armazenamento desnecessário de peças de reposição. Todas as peças do painel são fixadas nos dispositivos, pneumaticamente acionados, e depois soldadas. "Escolhemos os terminais de válvulas CPX/VTSA pré-configurados, da Festo," diz Forsberg: "Possuem muitas vantagens, como a conexão da Ethernet e interface de rede, diagnóstico, segurança, PROFINET e eficiência energética industrial."
O terminal de válvulas CPX/VTSA é, de fato, a única interface para o PROFINET - sem fiação extra. O terminal de válvulas proporciona dados diagnóstico, por meio da plataforma de automação CPX, que podem ser utilizados para monitorar os sistemas, como parte da manutenção preditiva: "Substituímos os componentes do sistema antes de falharem e paralisarem peças completas do sistema," explica o gestor de projetos Kreutner.
"Também ficamos impressionados com o conceito de segurança do terminal de válvulas," diz Forsberg. O CPX possibilita a operação de diferentes zonas de pressão e a ventilação de áreas onde é necessária a intervenção. "Podemos verificar as peças afetadas do sistema com os painéis moveis e não precisamos procurar falhas em todo o sistema - o que seria como procurar uma agulha em um palheiro." Além disso, voltar a pressurizar as peças individuais do sistema é muito mais eficiente energeticamente do que reiniciar todo o sistema.
Os robôs de solda precisam de ar comprimido para mover as pinças de solda e fixar as chapas metálicas. A água de refrigeração protege os sistemas de solda contra o sobreaquecimento. A Festo entrega soluções completas para o fornecimento de ar comprimido e água de refrigeração para pinças de solda. Na Scania, elas são integradas na cabine de segurança para facilitar a operação - incluindo o tratamento de ar, série MS.
Integrada na cabine de segurança para a facilidade na operação: solução completa pronta para ser instalada para o fornecimento de ar comprimido e de água de refrigeração das linhas de solda, incluindo unidades de tratamento de ar série MS.
Para as pinças de solda estáticas, a Festo desenvolveu um braço articulado personalizado, exatamente de acordo com as especificações da Scania e da ABB, que leva o dispositivo de fresagem de eletrodos, o Tip Dresser, para os eletrodos depois de 150 soldas por pontos terem sido concluídas. O braço articulado é posicionado, com precisão, pelos cilindros elétricos DNCE e é energizado por um motor de passo EMMS. Com essa solução, a Festo reduz os tempos de ciclo para menos da metade.
O motivo: os eletrodos da pinça de solda se tornam cada vez mais arredondados pela utilização e, por precisarem ser fresados após cerca 150 pontos de solda, para garantir a solda precisa por pontos. "A fresagem de eletrodos funciona com o mesmo princípio de afiar um lápis sem ponta," explica Leif Lindahl, antigo gestor de conta principal da Scania, na Festo.
O painel de comando da Festo para a fresagem de eletrodos inclui o controlador do motor CMMS e o CPX, que comunica com os controladores do motor e com o controlador de robôs principal. "Também há um ganho na segurança, porque os operadores das instalações não precisam introduzir as células robóticas após a fresagem para ajustar os eletrodos na posição correta para a solda por pontos," acrescenta Lindahl.
A Scania lidera uma nova era na construção de veículos em Oskarshamn. Quase completamente automatizada, continua permitindo uma enorme flexibilidade nos lotes unitários em uma única linha de montagem. Com isso, a oficina de carroçaria se encaminha na direção da Indústria 4.0. A nova fábrica criou um precedente. A Scania construirá, em breve, uma fábrica semelhante nas instalações de São Paulo, no Brasil.
Oskarshamn é uma cidade industrial localizada na costa este sueca, a cerca de 300 km de Estocolmo, com linhas de transporte para as ilhas de Gotland e Öland. Em 2017, 2700 colaboradores produziram uma ampla variedade de caminhões para todos os modelos Scania. Os transportadores de veículos levam os caminhões de Oskarshamn e os entregam nas instalações de montagem da Scania, em Södertälje, perto de Estocolmo, em Zwolle, na Holanda e em Angers, na França. Lá são montados no chassi completo do caminhão.
Uma empresa do Grupo Volkswagen
151 87 Sodertalje
Suécia
Área de atividade: veículos comerciais pesados (caminhões e carros), motores marítimos e industriais