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.
Perfeitamente coordenado: as peças do painel são fixas nos dispositivos acionados pneumaticamente e soldadas, controladas 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 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.
Na oficina de carroçaria da Scania em Oskarshamn, 288 robôs soldam cabines para camiões em conjunto.
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.
Integrada na guarda de segurança para a facilidade na operação: solução completa pronta a instalar para o fornecimento de ar comprimido e de água de refrigeração das linhas de soldadura, 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