Robótica KUKA: Automatizando a fabricação de produtos de linha branca para eficiência e qualidade

A indústria de produtos de linha branca, que engloba electrodomésticos como frigoríficos, máquinas de lavar roupa, máquinas de lavar louça e fornos, enfrenta uma pressão constante para aumentar a eficiência, melhorar a qualidade e adaptar-se às mudanças nas exigências dos consumidores. A KUKA AG, líder mundial em robótica e automação, fornece uma gama de soluções especificamente adaptadas às necessidades dos fabricantes de produtos de linha branca. Este artigo explora a forma como os robôs da KUKA estão a transformar a produção de electrodomésticos, desde o manuseamento de chapas metálicas até à montagem final, permitindo aos fabricantes alcançar uma maior eficiência, precisão e flexibilidade.

1. O que são os produtos de linha branca e os desafios do seu fabrico?

Os produtos da linha branca referem-se a grandes electrodomésticos, normalmente de grandes dimensões e frequentemente acabados em esmalte branco, embora o termo englobe agora uma vasta gama de aparelhos em várias cores e acabamentos. Estes incluem:

• Frigoríficos e congeladores
• Máquinas de lavar e secar roupa
• Máquinas de lavar louça
• Fornos, fogões e placas de fogão
• Fornos micro-ondas
• Ar condicionado

O fabrico de produtos da linha branca apresenta vários desafios:

• Produção de grande volume: Os produtos da linha branca são normalmente produzidos em grandes volumes para satisfazer a procura dos consumidores.
• Montagem complexa: Estes aparelhos envolvem frequentemente a montagem de numerosos componentes, incluindo peças de chapa metálica, motores, bombas, controlos electrónicos e cablagem.
• Vários modelos de produtos: Os fabricantes produzem frequentemente uma vasta gama de modelos com diferentes caraterísticas e tamanhos, exigindo flexibilidade no processo de produção.
• Manuseamento de chapas metálicas: Muitos componentes dos produtos da linha branca são feitos de chapa metálica, que pode ser grande, pesada e difícil de manusear.
• Soldadura e união: A soldadura e outros processos de união são cruciais para criar estruturas de aparelhos fortes e duradouras.
• Pintura e revestimento: A aplicação de tinta ou outros revestimentos em superfícies de aparelhos requer precisão e consistência para obter um acabamento de alta qualidade.
• Controlo de qualidade: A manutenção de elevados padrões de qualidade é essencial para garantir a satisfação do cliente e evitar recolhas dispendiosas.
• Pressões sobre os custos: Os fabricantes enfrentam uma pressão constante para reduzir os custos de produção e manterem-se competitivos.
• Ergonomia: O trabalho é muitas vezes monótono e repetitivo.

A resposta a estes desafios exige tecnologias de fabrico avançadas e a robótica desempenha um papel crucial.

2. KUKA AG: Um parceiro para os fabricantes de produtos de linha branca

A KUKA AG, com sede em Augsburg, Alemanha, é um líder global em soluções de automação inteligente e um parceiro de confiança para fabricantes de produtos de linha branca em todo o mundo. A KUKA oferece uma gama completa de robôs industriais, sistemas robóticos, controladores e software especificamente concebidos para satisfazer as necessidades desta indústria.

A experiência da KUKA em robótica e automação, combinada com o seu profundo conhecimento do processo de fabrico de produtos de linha branca, permite-lhes fornecer soluções personalizadas que aumentam a eficiência, melhoram a qualidade, aumentam a flexibilidade e reduzem os custos. Estão empenhados em ajudar os fabricantes de produtos de linha branca a adotar a "Indústria 4.0", a integração de tecnologias digitais no fabrico. A KUKA ajuda a criar uma produção eficiente.

3. Que tipos de robôs a KUKA oferece para a produção de produtos da linha branca?

A KUKA oferece uma gama diversificada de robots adequados para várias tarefas no fabrico de produtos de linha branca:

• Robôs articulados: Os robôs articulados da KUKA, com suas múltiplas articulações (eixos) e ampla gama de movimentos, são os cavalos de batalha da produção de produtos da linha branca. Estão disponíveis em vários tamanhos e capacidades de carga, desde modelos pequenos e ágeis como o KR AGILUS até robôs grandes e pesados capazes de manusear grandes componentes de electrodomésticos.
• Robôs SCARA: (Braço Robótico de Montagem de Conformidade Selectiva) são concebidos para operações de montagem e manuseamento a alta velocidade num plano horizontal. São adequados para tarefas como a inserção de componentes em placas de circuito impresso ou a montagem de peças mais pequenas.
• Robôs colaborativos (Cobots): Os cobots da KUKA, como o LBR iiwa e o LBR iisy, são projetados para uma colaboração segura entre humanos e robôs. Eles podem auxiliar os trabalhadores humanos em tarefas que exigem destreza ou julgamento, enquanto o robô fornece precisão e repetibilidade.
• Robôs especializados: A KUKA oferece robôs concebidos para aplicações específicas, como a soldadura, a pintura e a paletização.
• Robôs móveis: A KUKA também oferece soluções para a robótica móvel.

Esta grande variedade de tipos de robôs permite aos fabricantes de produtos da linha branca selecionar a solução ideal para cada tarefa específica do seu processo de produção.

4. Como os robôs KUKA são usados no manuseio e conformação de chapas metálicas?

Muitos componentes de produtos de linha branca, como armários de frigoríficos, tambores de máquinas de lavar roupa e caixas de fornos, são feitos de chapa metálica. Os robôs KUKA desempenham um papel crucial no manuseamento e formação destes componentes:

• Manuseamento de materiais: Os robôs levantam, movem e posicionam chapas metálicas grandes e pesadas e componentes parcialmente formados, alimentando-os em prensas, máquinas de dobragem e outros equipamentos de processamento.
• Tratamento da imprensa: Os robôs carregam e descarregam peças de chapa metálica das prensas, automatizando o processo de conformação e aumentando a eficiência.
• Dobragem: Os robots podem ser utilizados para dobrar peças de chapa metálica com a forma pretendida, trabalhando frequentemente em conjunto com ferramentas de dobragem especializadas.
• Processo de tratamento: Este processo é optimizado graças à KUKA.

Ao automatizar essas tarefas, os robôs KUKA melhoram a segurança, aumentam a produtividade e garantem uma qualidade consistente nas operações de manuseio e conformação de chapas metálicas.

5. Qual é o papel da KUKA nos processos de soldadura e união?

A soldadura e outros processos de união são essenciais para criar estruturas de produtos brancos fortes e duradouras. A KUKA é líder em soldadura robotizada, oferecendo soluções para várias técnicas de soldadura:

• Soldadura por arco: Os robôs KUKA equipados com equipamento de soldadura por arco criam soldaduras contínuas, unindo componentes de chapa metálica.
• Soldadura por pontos: Robôs com pistolas de soldadura por pontos unem painéis de metal, criando soldaduras fortes e localizadas.
• Soldadura a laser: Os robôs KUKA podem ser utilizados para a soldadura a laser, oferecendo uma elevada precisão e uma distorção térmica mínima.
• Outros processos de união: Os robôs KUKA também podem ser utilizados para outros processos de união, como rebitagem, clinching e colagem.

As soluções de soldadura robotizada da KUKA garantem uma qualidade de soldadura consistente, aumentam a produtividade e melhoram a segurança dos trabalhadores, retirando os seres humanos de ambientes de soldadura perigosos.

6. Como é que os robôs KUKA contribuem para as operações de montagem?

A montagem é uma fase crítica no fabrico de produtos de linha branca, envolvendo a junção de numerosos componentes para criar o produto final. Os robots KUKA contribuem para a montagem de várias formas:

• Inserção de componentes: Os robôs inserem vários componentes, tais como motores, bombas, controlos electrónicos e cablagens, nas caixas dos aparelhos.
• Fixação por parafuso: Os robots equipados com ferramentas de aparafusamento automatizam a fixação de componentes, garantindo um binário e uma qualidade consistentes.
• Aplicação de adesivo: Os robots aplicam colas e vedantes em várias partes do aparelho, assegurando a estanquidade à água e a integridade estrutural.
• Conjunto de cabos e cablagens: Os robôs podem ajudar no encaminhamento e ligação de cabos e cablagens.

Ao automatizar essas tarefas de montagem, os robôs KUKA aumentam a eficiência, reduzem os erros e melhoram a qualidade geral do produto acabado.

7. Quais são as aplicações dos robôs KUKA em pintura e revestimento?

A aplicação de tinta ou outros revestimentos em superfícies de produtos brancos requer precisão e consistência para obter um acabamento durável e de alta qualidade. Os robôs KUKA são excelentes nesta aplicação:

• Aplicação coerente: Os robôs aplicam tinta ou revestimentos com espessura e cobertura uniformes, minimizando o desperdício e garantindo um acabamento impecável.
• Redução do excesso de pulverização: Os robôs podem ser programados para controlar com precisão o padrão de pulverização, reduzindo o excesso de pulverização e minimizando o impacto ambiental.
• Ambiente perigoso: A pintura envolve frequentemente compostos orgânicos voláteis (COV) que podem ser prejudiciais para os trabalhadores humanos. Os robots podem operar em segurança nestes ambientes, protegendo a saúde humana.
• Flexibilidade: Os robôs podem ser facilmente programados para pintar diferentes modelos e cores de aparelhos, proporcionando flexibilidade no processo de produção.

As soluções de pintura robotizada da KUKA melhoram tanto a qualidade do acabamento como a segurança do processo de pintura.

8. Como é que os robôs colaborativos (Cobots) melhoram o fabrico de produtos de linha branca?

Os robôs colaborativos (cobots), como o LBR iiwa e o LBR iisy da KUKA, estão a desempenhar um papel cada vez mais importante no fabrico de produtos de linha branca:

• Colaboração entre humanos e robôs: Os cobots podem trabalhar em segurança ao lado de trabalhadores humanos sem necessidade de vedações de segurança (após uma avaliação de riscos adequada). Isto permite tarefas de colaboração em que os humanos e os robots combinam os seus pontos fortes. Por exemplo, um cobot pode segurar uma porta pesada de um eletrodoméstico enquanto um trabalhador humano instala as dobradiças ou a cablagem.
• Flexibilidade e reafectação: Os cobots são normalmente leves e fáceis de deslocar, o que os torna adequados para uma variedade de tarefas. Podem ser rapidamente redistribuídos para diferentes estações de trabalho ou aplicações, conforme necessário.
• Facilidade de programação: Os Cobots são geralmente mais fáceis de programar do que os robots industriais tradicionais, apresentando frequentemente interfaces intuitivas e capacidades de "orientação manual". Isto reduz a necessidade de conhecimentos especializados de programação.
• Ergonomia: Os cobots podem assumir tarefas repetitivas ou fisicamente exigentes, reduzindo o esforço e a fadiga dos trabalhadores humanos.

Os cobots são particularmente adequados para tarefas de fabrico de produtos de linha branca, tais como:

• Assistência à montagem: Segurar peças, apresentar componentes a trabalhadores humanos ou efetuar tarefas simples de inserção.
• Inspeção da qualidade: Apresentação de peças a inspectores humanos ou assistência na inspeção visual.
• Manuseamento de materiais: Transporte de componentes ou subconjuntos mais pequenos entre estações de trabalho.
• Manutenção de máquinas: Carga/descarga.

A integração de cobots está a aumentar a produtividade e o bem-estar dos trabalhadores na indústria de produtos de linha branca. Os robots podem trabalhar lado a lado com os humanos.

9. Como é que a KUKA aborda o controlo de qualidade e a inspeção na produção de produtos de linha branca?

A manutenção de elevados padrões de qualidade é crucial no fabrico de produtos de linha branca. Os robôs KUKA contribuem para o controlo de qualidade e inspeção de várias formas:

• Integração de sistemas de visão: Os robôs KUKA podem ser integrados com sistemas de visão (câmaras e software de processamento de imagem) para inspecionar peças e montagens quanto a defeitos. Isto pode incluir a verificação da presença de componentes, alinhamento, defeitos de superfície e precisão dimensional.
• Sensor de força e torque: Os robôs equipados com sensores de força e binário podem detetar variações de força durante a montagem, indicando potenciais problemas como peças desalinhadas ou inserção incorrecta.
• Recolha e análise de dados: As plataformas de software da KUKA recolhem dados sobre os resultados da inspeção, permitindo que os fabricantes identifiquem tendências, acompanhem defeitos e melhorem os seus processos.
• Testes automatizados: Os robôs podem ser utilizados para efetuar testes funcionais de aparelhos, garantindo que funcionam corretamente antes de serem expedidos.

Ao automatizar o controlo de qualidade e a inspeção, a KUKA ajuda os fabricantes de produtos de linha branca a garantir uma qualidade de produto consistente, a reduzir o desperdício e o retrabalho e a evitar recolhas dispendiosas.

10. Qual é o futuro da KUKA Robotics na indústria de produtos de linha branca?

O futuro da robótica KUKA na indústria de produtos de linha branca será provavelmente moldado por várias tendências:

• Aumento da adoção da Inteligência Artificial (IA): A IA desempenhará um papel cada vez mais importante no reforço das capacidades dos robôs, permitindo-lhes adaptar-se a condições variáveis, otimizar o seu desempenho e tomar decisões mais autónomas. Isto poderá incluir sistemas de visão alimentados por IA para uma inspeção e reconhecimento de objectos mais sofisticados.
• Maior ênfase na colaboração entre humanos e robôs: Os cobots tornar-se-ão ainda mais predominantes no fabrico de produtos de linha branca, permitindo uma colaboração mais estreita e flexível entre humanos e máquinas.
• Expansão da Indústria 4.0: A integração de tecnologias digitais, como a Internet das Coisas (IoT), a computação em nuvem e a análise de grandes volumes de dados, vai continuar, criando fábricas mais conectadas e inteligentes.
• Foco na sustentabilidade: Os fabricantes procurarão cada vez mais soluções de automação sustentáveis que minimizem o consumo de energia, reduzam os resíduos e promovam uma produção amiga do ambiente.
• Personalização e flexibilidade: A procura de electrodomésticos personalizados e de ciclos de vida mais curtos para os produtos irá impulsionar a necessidade de sistemas robóticos mais flexíveis e adaptáveis.

A KUKA está bem posicionada para continuar a ser líder neste domínio em evolução, continuando a desenvolver soluções robóticas inovadoras que satisfazem as necessidades futuras dos fabricantes de produtos de linha branca e ajudam a garantir uma maior eficiência. A KUKA tem muitos anos de experiência em automação.

Principais conclusões

• A KUKA AG é um líder mundial em robótica e automação, fornecendo soluções adaptadas à indústria de produtos de linha branca (electrodomésticos).
• O fabrico de produtos de linha branca enfrenta desafios como a produção de grandes volumes, a montagem complexa, a variação de modelos, o manuseamento de chapas metálicas, a soldadura, a pintura, o controlo de qualidade e as pressões sobre os custos.
• A KUKA oferece robôs articulados, robôs SCARA, robôs colaborativos (cobots), robôs especiais e robôs móveis para a produção de produtos de linha branca.
• Os robôs da KUKA automatizam o manuseamento e a conformação de chapas metálicas, incluindo o manuseamento de materiais, o manuseamento de prensas e a dobragem.
• A KUKA é líder em soldadura robotizada, fornecendo soluções para soldadura por arco, soldadura por pontos, soldadura por laser e outros processos de união.
• Os robôs KUKA contribuem para as operações de montagem, incluindo a inserção de componentes, fixação de parafusos, aplicação de adesivos e montagem de cabos/fios.
• Os robôs KUKA melhoram os processos de pintura e revestimento, garantindo uma aplicação consistente, reduzindo o excesso de pulverização e melhorando a segurança.
• Os cobots permitem uma colaboração segura e eficiente entre humanos e robôs no fabrico de produtos de linha branca, especialmente para assistência à montagem, inspeção e manuseamento de materiais.
• Os robôs KUKA melhoram o controlo de qualidade e a inspeção através da integração de sistemas de visão, deteção de força-torque, recolha de dados e testes automatizados.
• O futuro da robótica KUKA na indústria de linha branca envolve o aumento da IA, maior colaboração entre homem e robô, expansão da Indústria 4.0, sustentabilidade e personalização.
• A KUKA torna as linhas de produção mais eficientes.
• A KUKA oferece automação inteligente.
• Juntamente com os nossos parceiros de sistemas, a KUKA oferece soluções abrangentes.
• Graças aos robôs, a produção é precisa e fiável.
• A utilização de robots ajuda a colmatar a falta de trabalhadores qualificados.
• A experiência da KUKA no sector permite uma automatização eficiente.

Em conclusão, a gama abrangente de robôs, software e soluções de automação da KUKA, combinada com o seu profundo conhecimento do processo de fabrico de produtos de linha branca, torna-os um parceiro valioso para os fabricantes de electrodomésticos que procuram melhorar a eficiência, qualidade, flexibilidade e segurança nas suas operações. Os robôs da KUKA não estão apenas a automatizar tarefas; estão a transformar a forma como os electrodomésticos são fabricados.