Aplicação da robótica colaborativa a processos industriais de injeção polimérica

Abstract

A automatização de sistemas tem sido um dos maiores focos das empresas, não só para melhorarem a eficiência e rendimento geral dos processos de fabrico, mas também para cortar os custos de produção e aumentar a competitividade no mercado. Com esta finalidade, a presente dissertação aborda o projeto e aplicação da robótica colaborativa num processo de fabrico de painéis de porta de automóveis, para a Simoldes Plásticos SA, líder europeia no fabrico de moldes e o maior produtor nacional de peças de injeção polimérica para automóveis. Com o intuito de se eliminarem os desperdícios temporais na mão de obra do processo de fabrico, foi desenvolvido um sistema autónomo de paletização, que permitiu a melhoria do processo. Neste documento são descritos os procedimentos realizados para desenvolver esse novo sistema, com recurso a robôs colaborativos, sistemas pneumáticos, estruturas metálicas e câmaras de visão computacional. Com a automatização do processo otimizou-se a mão de obra diretamente associada ao fabrico dos painéis em 50 %. Também com as alterações projetadas, reduziram-se os custos associados à mão de obra direta em 33 %, melhorando ao mesmo tempo o controlo e qualidade geral das peças produzidas. De maneira a perceber o impacto monetário do investimento realizado para automatizar um processo de fabrico desta natureza, foi elaborada uma análise financeira onde se examinaram os custos das propostas de melhoria e o tempo de retorno do investimento. Por fim, são expostos os resultados obtidos da aplicação do processo na fábrica de Oliveira de Azeméis, presente sede da Simoldes, bem como as possíveis sugestões de melhoria, para dar seguimento à automatização total do processo de fabrico.

Thanks to the great industrial revolution of the present days, systems automation has become one of the companies' main focuses, not only for efficiency and general yield improvement but also to reduce production costs and enhance market competitiveness. For this purpose, the dissertation project relies on collaborative robotics application in a production process of car's door panels, developed in Simoldes Plasticos SA, the European leader in injection molding tools. With the aim of cutting labor time waste, it was developed an autonomous palletization system for the production process. Therefore, the procedures selected to develop this new palletization system took advantadge of collaborative robots, as well as pneumatic systems, metal structures and computer vision. The results obtained from the implementation of this new system directly enhanced the labor associated with the process by 50 %. Furthermore, it was also possible to reduce costs by 33 %, improving both control and quality of the produced plastic parts. A financial analysis was also developed in order to be aware of the investment necessary for the the system implementation. Finally, the results obtained with this project are depicted at the end of this dissertation, as well as the suggestions for further work and improvement.