Com um grau de automatização de 95%, a oficina de carroçaria Scania em Oskarshamn, Suécia, é uma das mais fábricas de veículos mais modernas 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 camiões iguais. Então esta é a Indústria 4.0 em ação? Os produtos de automatização da Festo são, com certeza, uma base sólida.
Desde 2016, o fabricante Premium Scania monta cabines para camiões personalizadas sob encomenda - e fá-lo quase que exclusivamente com a ajuda de 288 robôs. “Está muito claro para mim que um produto Premium precisa ser fabricado numa fábrica Premium," explica Marcus Holm, gestor da fábrica para a Produção de Carroçaria para Cabines da Scania em Oskarshamn. "O alto grau de automatização resulta na excelente qualidade, como também em boas condições de trabalho e ergonomia para os nossos operários," acrescenta.
Os robôs colocam as peças do painel nas estações de fusão e soldam-nas. O que os funcionários devem fazer é carregar as estações e monitorizar as máquinas. Em qualquer caso, os regulamentos de segurança e saúde ocupacionais suecos impossibilitaram o uso de equipamento de soldadura manual. Por um lado, as ferramentas de soldadura tornaram-se muito pesadas e difíceis, enquanto que, por outro lado, as diretivas de segurança ocupacionais requerem uma distância mínima entre a pinça de soldar e o operário devido à radiação.
O impedimento da soldadura manual na oficina de montagem beneficiou a Scania de duas formas: "Os processos são melhores e a qualidade também", explica Lars Kreutner, Líder do Projeto da Produção de Carroçaria para Cabines da Scania em Oskarshamn. Para fazer um uso pleno da tecnologia de automatização, a Scania estabeleceu uma divisão de formação onde os funcionários aprendem a usar os robôs e a tecnologia de automatização.
Todos os camiões que a Scania constrói pesam mais de 16 toneladas. A empresa construiu uma reputação como fabricante de veículos especiais, como ou recolha de lixo. Só nestes setores, contabilizam-se milhares de variantes.
"É incrível, mas oferecemos mais opções de personalização para camiões do que aquelas que existem na produção de carros de passageiros," diz Evert Forsberg, engenheiro de automatização 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 camiões da Scania numa só linha de montagem," diz Forsberg.
Isto significa que a fábrica tem várias características chave da Indústria 4.0 - a produção em massa de veículos personalizados, a adaptabilidade e a flexibilidade graças à tecnologia de controlo, a capacidade de diagnóstico e 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 operários da instalação precisam confiar nos produtos de automatização comprovados. Outro dos objetivos é evitar o armazenamento desnecessário de peças sobresselentes. Todas as peças do painel são fixas nos dispositivos pneumaticamente acionados, e depois soldadas. "Escolhemos os coletores de válvulas CPX/VTSA pré-configurados da Festo," diz Forsberg: "Têm muitas vantagens, como a conexão da Ethernet e a interface de rede, o diagnóstico, a segurança, o PROFINET e a eficiência energética industrial."
O coletor de válvulas CPX/VTSA é, de fato, a única interface para o PROFINET - sem fiação extra. O coletor de válvulas proporciona dados diagnóstico através da plataforma de automatização CPX e que podem ser utilizados para monitorizar 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 coletor 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 pode ser como procurar uma agulha num palheiro." Para além disso, voltar a pressurizar as peças individuais do sistema é muito mais eficiente energeticamente do que reiniciar todo o sistema.
Os robôs de soldadura precisam de ar comprimido para mover as pinças de soldar e fixar as chapas metálicas. A água de refrigeração protege os sistemas de soldadura contra o sobreaquecimento. A Festo entrega soluções completas para o fornecimento de ar comprimido e água de refrigeração para pinças de soldar. Na Scania, elas são integradas na guarda de segurança para facilitar a operação - incluindo o tratamento de ar comprimido da série MS.
Para as pinças de soldar 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 soldaduras 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 esta solução, a Festo reduz os tempos de ciclo acima da metade.
O motivo: os eletrodos da pinça de soldar tornam-se cada vez mais redondos, por serem usados e terem de ser fresados após cerca 150 pontos de soldadura para garantir que a soldadura por pontos é precisa. "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 quadro 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 operários das instalações não têm de introduzir as células robóticas após a fresagem para ajustar os eletrodos na posição correta para a soldadura por pontos," acrescenta Lindahl.
A Scania lidera uma nova era na construção de veículos em Oskarshamn. Quase completamente automatizada, continua a permitir uma enorme flexibilidade nos lotes de uma unidade numa única linha de montagem, e a oficina de carroçaria encaminha-se muito bem em direção à Indústria 4.0. A nova fábrica criou um precedente, e 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 funcionários produziram uma ampla variedade de camiões para todos os modelos Scania. Os transportadores de veículos levam os camiões de Oskarshamn e entregam-nos 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 camião.
Uma empresa do Grupo Volkswagen
151 87 Sodertalje
Suécia
Área de atividade: veículos comerciais pesados (camiões e autocarros), motores marítimos e industriais