INCORPORAR A ROBTICA APLICADA SOLDAGEM : AS QUESTES ORGANIZACIONAIS PARA SE OBTER SUCESSO. Marcos Antonio Tremonti (1*)RESUMO Hoje, no Brasil, a robotizao apresenta-se como uma tcnica alternativa, capaz de revigorar a competncia produtiva e qualitativa de nossas empresas industriais de soldagem a arco eltrico com proteo gasosa. Sendo assim, importante que se revejam as tcnicas e recursos destinados implantao da automao. Da a pertinncia deste trabalho, que visa a anlise dos possveis impactos da implantao da robtica no processo de soldagem a arco eltrico, na medida em que poder trazer uma contribuio efetiva, ao prevenir as empresas industriais quanto s implicaes, aos riscos e cuidados indispensveis, envolvidos na tcnica em discusso. O grande impulso no Brasil, rumo automao e robotizao, vem de pequenas e mdias empresas industriais, que comearam a investir, nesse sentido, com o objetivo de se tornarem mais competitivas: capacitando-se melhor para atender aumento de demanda e, ao mesmo tempo, aperfeioando a qualidade de seus produtos. Provavelmente, o interesse dessas indstrias pela automao tenha sido estimulado ainda mais pela queda acentuada nos custos necessrios INTRODUO O contexto empresarial da atualidade caracterizado pelo surgimento incessante de novos modelos organizacionais em associao dinmica introduzida pela microinformtica impe s empresas uma predisposio renovao de seus sistemas tradicionais de organizao industrial, tendo em vista sobretudo o atendimento s necessidades do mercado consumidor. Sem tal predisposio, corre-se o risco de perda de poder competitivo no mercado em que se atua. Alguns estudiosos vem na capacidade de inovar um dos fatores essenciais para o desenvolvimento do capitalismo, sistema no qual a economia progride por meio de ciclos de inovao, avanando de forma acelerada medida que uma novidade tcnica vai se disseminando. Quando a novidade se esgota, o ciclo tem seu fim, o que provoca na economia, ou em alguns de seus setores, um estado de estagnao, que dura at o incio de um novo ciclo.1

implantao da robtica aplicada soldagem a arco, ocorrida nos ltimos dez anos. Cabe discutir, no entanto, como essas empresas industriais devem se preparar para a mudana, e quais as dificuldades que encontraro ao incorporarem a nova tecnologia. importante que se pense sobre a necessidade de haver ou no um modelo regulador, que d uma diretriz para as empresas que no possuem, em seu histrico, experincia em automao. Deve-se levar em conta, sobretudo, que, quando a aplicao da robtica no processo de soldagem segue procedimentos inadequados, as conseqncias refletem-se em resultados muito pouco animadores: utilizao de tempo excessivo para a implementao da tcnica, perda de insumos, e qualidade incompatvel com os padres esperados. Um estudo de caso com sucesso apresentado neste trabalho, para ratificar as etapas de implantao da robotizao da soldagem a arco eltrico com proteo gasosa, e os resultados satisfatrios obtidos com esta tecnologia. Assim, servindo de elemento orientador a demais empresas.

Paul Romer um autor que acredita na relao direta entre o crescimento econmico e a inovao. Nesse sentido, afirma que quanto mais recursos financeiros e empenho forem aplicados no aperfeioamento tcnico da produo, mais rapidamente crescero os ndices de produtividade e, conseqentemente, a economia se desenvolver com maior vigor. Assim, as mudanas provenientes da globalizao, ao exigirem novas formas de organizao e estabelecerem regras de competitividade bem diversas das tradicionais, levam-nos a refletir sobre o modo como as empresas no Brasil vm se colocando diante da nova realidade. Se avaliam sua real capacidade de aprendizagem e de adequao organizacional, mediante os desafios implicados na incorporao de novas tecnologias, e se tm procurado promover uma integrao entre os processos de deciso e

Mestre em Eng de Produo Escola Politcnica da USP, Prof. Pleno do Depto. de Soldagem da FATEC-SP e Supervisor de Vendas Robtica da Yaskawa-Motoman

produtivo, de modo a tornarem inteligente e racional toda informao da qual dispuserem. Este trabalho particulariza a questo, procurando chamar a ateno para as possveis conseqncias da implantao da robtica no processo de soldagem a arco eltrico sob proteo gasosa. Processo, que, por sua natureza e caracterstica, requer um controle muito rgido das variveis que nele interferem, exigindo das indstrias que o utilizarem controle e preparo bem maiores do que os demandados por outros processos de soldagem. A inexistncia de estratgias bem elaboradas, direcionadas ao enfrentamento das dificuldades inerentes utilizao de novas ferramentas, pode levar frustrao das expectativas. De acordo com Martucci (1991), A aplicao da automao exige na maioria dos casos MATERIAIS E MTODOS A palavra rob origina-se do tcheco robota e significa trabalho forado. A expresso foi utilizada, pela primeira vez, pelo escritor theco Karel Cpek, em uma novela intitulada Opilec. Trs anos mais tarde, em 1920, seu uso se difundiu graas pea Rossums Universal Robots, do mesmo autor. Em 1939, o escritor de fico cientfica Isaac Asimov comeou a escrever uma srie de contos sobre robs, nos quais introduziu o termo robtica. Asimov descreve os robs como mquinas de aparncia humanide, que raramente falham e auxiliam a humanidade no desempenho de suas tarefas. Graas s histrias desse autor, os robs se tornaram parte do imaginrio popular, como personagens de fico cientfica. No entanto, s em 1958, nos EUA, o primeiro rob do mundo real seria construdo. Apenas quatro anos mais tarde, em 1962, os modelos da Unimate (Universal Automation) e da Versatran (Versatile Transfer) j estavam sendo comercializados. No Japo, a robtica teve incio em 1967, com a importao de robs americanos e o licenciamento da Kawasaki Heavy Industries, obtido junto ento lder americana Unimation, para fabricao de robs em territrio japons. A presso da crise do petrleo de 1973 acarretou uma corrida desesperada das indstrias reduo de custos. Foi ento que a aplicao de robs apareceu como uma soluo perfeita para a racionalizao da produo. A partir de ento, o uso da robtica tem apresentado um crescimento constante, interrompido apenas pela profunda crise econmica que o mundo tem vivido desde os primeiros anos da dcada de 80. Para que se pense a robtica como uma ferramenta a servio do processo de soldagem,

a adequao dos procedimentos operacionais da empresa nova realidade a ser implantada. Nesse sentido, temos em vista, por um lado, sistematizar o conhecimento sobre a soldagem a arco eltrico sob proteo gasosa, e, por outro, dar visibilidade s estratgias utilizadas por algumas organizaes que esto buscando superar, com xito, os desafios advindos da incorporao de mudanas tecnolgicas. Mais especificamente, trataremos das inovaes implicadas na automao. O emprego da robtica tem o poder de incrementar a produtividade e melhorar a qualidade de uma indstria, desde que se faam ajustes, a fim de que o investimento alcance de fato o resultado esperado. As adequaes relacionam-se, inicialmente, aos objetivos da empresa frente deciso de robotizar suas operaes.

preciso, antes, que se visualize o conjunto de operaes envolvidas no processo: das funes que exigem completa interferncia do operador at aquelas que se resumem a uma simples monitorao distncia. Tanto na soldagem manual como na semiautomtica, o soldador interfere plenamente, e seu julgamento ser o responsvel pela mudana ou correo da soldagem durante a execuo. Nesses tipos de soldagem, o soldador pode deslocar-se ao longo da pea, ou, em alguns casos, pode ainda fixla em dispositivos posicionadores. Realizada a soldagem, ele retira a pea e o ciclo se reinicia. Tendo-se em vista a reduo dos riscos na introduo da robotizao industrial, pode-se optar por uma soluo intermediria (automao de baixo custo). Nesse caso, a introduo de robs na fbrica ocorreria gradativamente, de maneira tal, que dependeria de cada empresa a velocidade da mudana, at chegar na plena automao, ou seja, na robotizao completa do processo de soldagem. Fatores de grande importncia, que devem ser considerados com muito cuidado, nesse momento de definies, so: a escolha do produto a ser fabricado, bem como a avaliao correta dos recursos financeiros a serem empregados. Alm disso, fundamental que se estudem maneiras de otimizao dos processos de fabricao e preparao das peas que compem o produto (corte, prensagem, dobramento). Estaro em foco, na implantao da nova tecnologia, muitos outros aspectos, que dizem respeito a uma nova forma de organizar, planejar e monitorar a produo, j que os sistemas de controle produtivo, tradicionalmente utilizados na soldagem manual, so insuficientes para a soldagem robotizada.

CRITRIOS UTILIZADOS NA ESCOLHA DO ROB A soldagem a arco eltrico sob proteo gasosa apresenta especificidades frente a outras operaes como paletizao, deslocamento de peas etc. , relacionadas a variveis que interferem diretamente na qualidade da solda, e que devem ser definidas previamente, no momento em que os procedimentos so estabelecidos. Dessa forma, a soldagem a arco eltrico impe algumas restries ou constrangimentos robotizao. A utilizao de robs industriais na soldagem teve incio na dcada de 60, na indstria automobilstica, dirigindo-se inicialmente soldagem por resistncia. Por sua vez, o uso da soldagem a arco eltrico foi incrementado a partir da evoluo das mquinas de solda, quando estas foram dotadas de microprocessadores, que passaram a propiciar respostas rpidas s condies de soldagem (corrente e tenso), permitir a manuteno da estabilidade de arco, alm de atuarem em outros aspectos importantes, como no controle das falhas de arco e no contato da tocha na pea. Levando-se em conta as especificaes disponveis no mercado, alguns conceitos bsicos devem orientar a escolha do rob de soldagem mais adequado para as aplicaes na indstria metalmecnica. Como lembram Santos & Quintino (1992), optar por um tipo de equipamento no uma tarefa fcil para o engenheiro ou tcnico que atuar com o rob. As caractersticas do processo de soldagem ou aplicao a que se destina o equipamento: so estes os parmetros fundamentais, os fatores que de fato devem ser considerados no momento da escolha do rob de soldagem mais adequado, como se pode depreender da Figura 1. Figura 1: Principais parmetros orientativos para escolha do rob de soldagem A proposta e avaliao tcnica, para a escolha do equipamento apropriado, no deve observar apenas as caractersticas do rob abordadas anteriormente , mas precisa levar em conta todas as melhorias que o sistema pode oferecer e o avano que ele pode representar para a produo. aconselhvel, que sejam considerados, tambm, os seguintes aspectos: Flexibilidade do Sistema: Reduo do nmero de dispositivos para as peas sem a interferncia de outro elemento que no esteja integrado a este. Aumento do nmero de famlias a serem soldadas no dispositivo. Possibilidade, por meio da unidade de controle do rob, de programar livremente a seqncia de produo e a estratgia de controle das operaes do sistema. Produo: Quantidades de peas produzidas, Ciclo de trabalho para cada pea,Tempo de movimentao entre estaes de trabalho, Nmero de turnos, Soldagem de diferentes tipos de peas em qualquer seqncia, Previso de parada para manuteno. Qualidade: Plano de inspeo em conformidade com as exigncias, Inspeo visual, Resistncia. Reduo do volume de respingos de metal oriundos do arco eltrico, Garantia de compatibilidade entre fontes de solda e rob. Treinamento: Programao por Pontos e de Lgica treinamento oferecido a tcnicos e engenheiros, Programao por Pontos e de soldagem treinamento oferecido a soldadores, Manuteno, Instalao. Segurana - treinamento oferecido a todos. Dispositivos: Quantidade de dispositivos para atingir nveis de produo projetados, Participao do fornecedor do rob no projeto dos dispositivos, Nvel de complexidade.Fonte : Elaborado pelo Autor

Avaliao da soldagem robotizada - Requisitos tcnicos e organizacionais

rea Ocupada: Reduo da rea atual para a nova rea a ser ocupada, Try-out: Sempre que possvel, aconselha-se propor ao fornecedor do rob uma demonstrao prtica da soldagem, que confirme a possibilidade real

de se introduzir a robtica, permitindo uma anlise tcnica mais prxima da realidade. Reduo de insumos de solda para a produo: Arame de solda, Gs de proteo. Mudana de procedimento quanto soldagem: tipo ou dimetro de arame de solda, tipo de gs de proteo e vazo, velocidade e posio de soldagem. Preparao de peas: Garantia de peas em conformidade com as exigncias dos desenhos, Sistemas x Sistemas: Comparar o sistema em uso (manual / semiautomtico) com o robotizado. Custos: Dispositivos e equipamentos de soldagem, Arame de solda, Gs de proteo, Mo-de-obra

direta, Despesas anuais de manuteno, Energia eltrica. Reposio de peas e manuteno do rob: fornecedor deve orientar o cliente em relao ao plano de manuteno e as principais peas que se deve manter em estoque, bem como oferecer garantia de assistncia tcnica e atendimento quanto a peas que no possua em estoque. Benefcios Indiretos : Programao de novos turnos, de acordo com a convenincia, Qualidade assegurada, eliminando-se inspees intermedirias, Horas extras podem ser dispensadas, Marketing.

COMO O JAPO ESCOLHE E IMPLANTA A AUTOMAO Para a automao de um determinado processo, as empresas japonesas se organizam por meio de formao de grupos de trabalho, coordenados pela Engenharia da Produo e envolvendo tcnicos das seguintes reas: Pesquisa e Desenvolvimento; Engenharia de Produto; Engenharia de Processo (Manufatura); Engenharia de Produo; Equipamentos e Ferramentas. Os trabalhos relativos implantao da automao no processo produtivo duram, em mdia, um ano. Os grupos se renem tambm a posteriori para a elaborao de um follow-up e avaliao crtica do sistema implantado. Assim, ao final do processo de introduo da nova tecnologia, no s h o aumento da capacitao tecnolgica da empresa, como tambm o desenvolvimento da capacitao pessoal e coletiva dos tcnicos, na base de informaes disponveis da empresa (learning by doing). Aps o sucesso da implantao, a empresa japonesa no se acomoda com os resultados j alcanados. Outros objetivos passam a ser perseguidos, quais sejam: aperfeioamento do produto inicialmente considerado; desenvolvimento de outros produtos; desenvolvimento de novos processos e aplicaes. Esta estratgia permite que as empresas equacionem adequadamente o problema do deslocamento da mo-de-obra afetada pela introduo da automao no sistema de produo. Os trabalhadores que perderam suas funes sero transferidos para atuarem em atividades geradas pelo prprio processo de automatizao: fabricao de mquinas e ferramentas, engenharia e mesmo na rea de planejamento e desenvolvimento. Parmetros Envolvidos na Opo de Mudana: da Soldagem Manual para a Robotizada No momento em que se decide pela mudana do processo de soldagem manual ou semiautomtico pelo robotizado, preciso ter em mos alguns parmetros objetivos e gerais, como os que seguem: Produtividade, Exequibilidade, Qualidade, Economia de matria-prima e Set-up Verificada a viabilidade da aplicao da robtica, deve-se avaliar o sistema robotizado como um todo, para que a deciso se baseie nas reais necessidades da empresa, que devero ser, entre outras: Controle de qualidade mais consistente Aumento da produo Clula flexvel Suprimento da escassez de trabalho especializado Eliminao de reas insalubres ou perigosas Economia de mo-de-obra O aspecto qualidade, como parmetro objetivo, relaciona-se aos nveis de exigncia cada vez maiores impostos pelo mercado da atualidade: os produtos devem ser cada vez mais bem feitos e, em geral, vendidos a preos cada vez menores. A reduo de desperdcio que a robotizao proporciona, pode representar redues significativas em seus ndices, que podem passar de 10 para 1%. preciso ter em mente que a soldagem consiste em etapa crtica da confeco de um equipamento soldado e que a robotizao dessa fase da produo pode aumentar significativamente a qualidade do

produto, de modo a que tanto os custos sejam reduzidos por meio de um controle adequado das variveis do processo , como a possibilidade de erro humano. O volume de produo e a quantidade de modificaes que o produto sofrer ao longo de seu perodo de vida, so fatores que tambm podem influenciar a opo por robotizar a soldagem. Deve-se questionar a viabilidade de robotizar, tendo em vista: 1-Quantos soldadores trabalham ou se pretende que trabalhem na soldagem dos produtos a serem produzidos; 2-Quantos turnos de trabalho so utilizados ou se pretende utilizar; 3-Qual a qualidade e dimenso das soldagem a se realizar; 4-Quantos conjuntos so necessrios por ano, e 5-Qual a freqncia de modificaes nos produtos (modelos, alteraes de projetos e outros). Vale citar ainda que o espao ocupado pode ser considerado custo de produo e ser avaliado tambm como parmetro objetivo. Assim, se a soldagem manual, via de regra, ocupa mais espao que a robotizada pois faz uso de um nmero de soldadores, de maior quantidade de ferramentas, e de maior movimentao de peas , depreende-se que o processo robotizado permite que a soldagem seja mais criteriosa, com um planejamento mais adequado da fabricao e reduo do nmero de subconjuntos necessrios. A soldagem manual impe ao soldador o trabalho num ambiente insalubre e hostil, com muito rudo, poeira e calor. A robotizao no s reduz os riscos de acidentes a que o soldador est sujeito, como tambm pode alivi-lo da execuo de tarefas repetitivas, o que aumentar sua produtividade. Se a empresa estiver localizada numa regio onde h dificuldades de se encontrar mo-de-obra especializada, a localizao geogrfica poder ser fator determinante no que diz respeito adoo ou no do processo robotizado. Tambm a anlise da relao custobenefcio dever ser cuidadosamente considerada, exigindo muitas vezes reformulao de conceitos econmicos e financeiros em vigncia na empresa. ESTUDO DE CASO Este trabalho dedicou-se elaborao do estudo de caso, realizado isoladamente, com o objetivo de observar as variveis envolvidas na implantao de robs no processo de soldagem a arco eltrico sob proteo gasosa.

A preciso da trajetria da junta vai depender, em grande parte, da qualidade da preparao das juntas a serem soldadas ou da intercambialidade do conjunto de peas. Tendo em vista que as operaes realizadas numa dada fabricao so, normalmente: Corte, Dobragem, Estampagem e Forjamento, deve-se considerar que, na soldagem por rob, os cuidados tm de ser redobrados e os sistemas de preparao destas operaes reavaliados. Para isso, podem ser necessrios investimentos que precisam ser avaliados logo no incio do projeto. As corretas preparao e montagem das peas a serem soldadas tambm condicionaro o sucesso da robotizao. Entre outros fatores a serem considerados, citamos ainda: Acessibilidade - A montagem deve permitir o livre acesso junta pela tocha. Rigidez - A montagem deve ser suficientemente rgida para assegurar um posicionamento preciso e estvel dos diversos elementos. Alternativas - As clulas robotizadas para soldagem devem permitir uma transferncia para outro posto de trabalho, como, por exemplo, no caso de avaria ou disfuno do rob. Depreende-se, de tudo o que foi levantado neste segmento de nosso estudo, que a opo pela robotizao no processo produtivo implica na observao de uma gama muito grande de parmetros bem objetivos, que comeam no conhecimento que a prpria empresa tem de seu potencial e limitaes, assim como na definio clara de objetivos, sejam eles relacionados ao aumento dos seus ndices de produtividade, diminuio de custos em produo, ao aperfeioamento de seus produtos, entre outras metas possveis. preciso, sobretudo, que a inovao tenha como ponto de partida um conhecimento muito consistente do processo em vigor e que se deseja modificar. nesse sentido, que aconselhvel que a empresa tenha em seu horizonte avanos pequenos mas contnuos, de modo que a nova tecnologia seja integrada aos poucos. A sintonia entre os diferentes setores ser fundamental, na medida em que todo o pessoal sentir-se- envolvido com as mudanas e estimulado a aperfeioar suas funes em funo delas. Uma empresa metalrgica de grande porte de origem norte-americana, pertencente ao segmento metal-mecnico, estabelecida h vrios anos no interior do estado de So Paulo, a Caterpillar Brasil Ltda. e a empresa A . Pedro, empresa nacional, Localizada no municpio de So Caetano Grande So Paulo Segmento de auto-peas

A pesquisa teve como base informativa um questionrio (roteiro de entrevista), que contemplou seis grupos de temas: 1) dados institucionais; 2) aspectos financeiros; 3) caractersticas comerciais; 4) questes tcnicas (relativas especificamente a robs); 5) fatores de ordem organizacional, e 6) aspectos da produo. Aqui ser destacado as questes da robotizao. A partir das informaes fornecidas pelos questionrios, foi possvel chegar a um quadro interpretativo, mediante o qual visualizamos tanto as singularidades organizacionais da empresa estudada, como a diferena de atitudes assumidas em conseqncia da aplicao de rob em seu processo de soldagem a arco eltrico sob proteo gasosa. Tal interpretao refora os conceitos que vem sendo discutidos ao longo deste trabalho. CATERPILLAR BRASIL LTDA Caractersticas Gerais da Empresa A Caterpillar Brasil Ltda. uma empresa de origem norte-americana, localizada no interior do estado de So Paulo, na cidade de Piracicaba; apresentando, como produtos principais de sua linha de fabricao, motoniveladoras e ps-carregadeiras. A unidade brasileira da empresa adotou, h cerca de dez anos, a robtica aplicada soldagem a arco eltrico sob proteo gasosa, em substituio ao processo de soldagem semi-automtico da caixa de transmisso da motoniveladora. Instalada no Brasil desde 26 de outubro de 1954, a Caterpillar trabalhou inicialmente com o objetivo nico de dar atendimento de peas e manuteno s mquinas em operao no pas, na poca. Devido ao fechamento da economia brasileira naquele momento, que se encontrava sob um regime de substituio de importaes, no existia muito espao para a competitividade internacional, havendo inclusive a imposio de ndices de nacionalizao altssimos para produtos manufaturados em nosso pas. Era esse, portanto, o contexto econmico delicado que a Caterpillar encontrou no Brasil, em seus momentos iniciais. Como quinto pas do mundo em extenso territorial, sexto em densidade populacional e ocupando o posto de nona economia, nosso pas apresenta 120 milhes de toneladas de reservas minerais ainda inexploradas, 260 mil hectares de terra arvel e mais de 1,5 milho de quilmetros de rodovias, das quais apenas 10% so pavimentadas. Todo esse cenrio em aberto, cria grandes expectativas em relao ao crescimento da demanda pelos produtos fornecidos por empresas do setor de bens de capital, como o caso da Caterpillar. Tecnologia do Rob Temos em vista, nesta parte do trabalho, tratar as questes de ordem tcnica, que dizem

respeito ao tipo e s caractersticas do rob utilizado pela Caterpillar Brasil, no processo de soldagem a arco eltrico sob proteo gasosa. O rob responsvel pela soldagem da caixa de transmisso da motoniveladora, conhecida como caixa tandem foi implantado no processo (desde outubro de 1988), de tecnologia japonesa (Hitach), apresenta uma concepo de forma construtiva articulada, de acionamento eltrico, possuindo seis graus de liberdade, ou seja, de movimentos independentes que permitem deslocamento rpido do rob e facilidade do posicionamento da tocha de solda o que garante maior preciso com relao junta ou pea a ser soldada e ainda oferece a vantagem de reduo ou simplificao dos dispositivos perifricos posicionadores. O posicionamento adequado das partes a serem soldadas deve estar assegurado pelo dispositivo posicionador, por sua vez a preciso deve obedecer as tolerncias dimensionais de fabricao e o posicionamento referencial do robs. Neste caso prtico, a principal exigncia em relao soldagem e montagem da engrenagem na caixa de transmisso, de que sejam prova de vazamento. So fatores considerados na seleo do equipamento posicionador: capacidade de carga, centro de gravidade, nmero de eixos, tipo de acionamento do motor, programao ou servo controle e mobilidade do rob. preciso estar atento para o fato de que quanto maior a complexidade do dispositivo, maior o custo do sistema, alm de que h a possibilidade de ocorrerem limitaes nos movimentos do rob. A Caterpillar utiliza formas diversificadas de organizao da produo. Determinados setores, como aquele em que atua o rob, operam em clulas de trabalho chamadas grupos semi-autnomos, na montagem e ainda o chamado "WorkTeams ou Times de Trabalho institudo desde o ano de 1985. Os Times de Trabalho so criados em funo das necessidades de projetos que implicam em maiores ou mais profundas mudanas nas diversas reas da empresa como : administrativas, produtiva e manuteno. Os grupos so formados por profissionais de diversas reas para que se tenha uma viso detalhada de todo processo. Quando necessrio, so convocados fornecedores e clientes para se atingir o objetivo esperado. Na prtica, estes grupos, surgindo de idias chamadas embrio se desenvolvem com objetivos definidos e agilizam as solues para empresa. Atualmente a Caterpillar possui aproximadamente 200 Times de Trabalho atuando em todas as reas. Motivos que Levaram a Caterpillar Brasil Robotizao A Caterpillar Brasil optou pela robotizao de seu processo de soldagem a arco eltrico, com o

objetivo de aumentar a produtividade e o nvel de qualidade das peas por ela produzidas, tendo em vista que a insero de um nico rob no processo de soldagem de equipamentos capaz de promover sua estabilizao, e, conseqentemente, a garantia da repetibilidade. Apesar de no haver um modelo especfico, que a empresa pudesse seguir, destinado orientao em relao introduo da robtica, a Caterpillar buscou, na experincia prtica das "fbricas irms", em outros pases, os principais critrios para a escolha do equipamento que iria usar. Da mesma forma, observou atentamente os resultados advindos da aplicao da robtica, nos processos de produo dessas indstrias. Requisitos Organizacionais para Incorporar a Robtica. A seguir, esto enumerados e comentados alguns dos fatores considerados fundamentais, que foram levados em conta no momento em que a Caterpillar Brasil introduziu a robtica em seu processo de soldagem a arco eltrico. Integrao: a Caterpillar brasileira organizou-se para a incorporao da nova tecnologia, integrando as reas de produo, manuteno e engenharia, no perodo que compreendeu as fases do projeto e da implantao. A integrao configura-se como fator de importncia decisiva para a robotizao de sistemas, fazendo parte inclusive de um mtodo adotado e recomendado pelos japoneses j comentado anteriormente. De acordo com os funcionrios da empresa entrevistados, todos aqueles que estejam de alguma forma envolvidos no processo produtivo em que foi implantado o rob, tm que ter conhecimento de como se trabalha com ele. Repetibilidade na fabricao: logo no incio do trabalho robotizado do processo de soldagem da Caterpillar Brasil, constatou-se falta de repetibilidade dimensional das peas que seriam soldadas pelo rob. Tal instabilidade iria interferir de forma significativa na qualidade da soldagem, fazendo-a ficar fora dos padres aceitveis. preciso frisar que o parmetro repetibilidade exige uma avaliao muito criteriosa, pois, como j se disse, peas que apresentem variao dimensional em sua preparao, podem representar grandes riscos de comprometimento na qualidade da soldagem a arco. No se pode esquecer que o item preparao de junta, para a soldagem a arco eltrico, um padro de fundamental importncia. A princpio, a empresa procurou adequar o rob ao processo produtivo, levando em conta que as peas que seriam soldadas no deveriam passar, inicialmente, por nenhuma alterao. Como j vimos, em outro tpico deste trabalho, o rob aplicado soldagem no o nico elemento que ir garantir a qualidade do produto e do processo. H de se considerar que a introduo de

qualquer nova tecnologia demandar um tempo de aprendizagem e adaptao, para que se faa uso plenamente do potencial do equipamento instalado e para que haja um reviso satisfatria do processo e se promovam as mudanas necessrias. Dentre as alteraes mais significativas que tiveram que ser empreendidas pela Caterpillar brasileira, em funo da implantao do rob em seu processo produto, devemos destacar as mudanas nos processos de fabricao e preparao das peas, que visaram garantir a qualidade e repetibilidade da soldagem robotizada. A necessidade dessas mudanas deveu-se ao fato de que, na soldagem manual, o processo de corte das chapas era realizado pelo sistema oxi-combusto, e suas variaes dimensionais no poderiam garantir o cumprimento das exigncias relativas a uma soldagem robotizada (repetibilidade). A partir da introduo da carta de controle e da usinagem na preparao das peas, obteve-se a garantia de repetibilidade requerida para a soldagem. Se durante a soldagem manual (semiautomtica) o soldador constatar intercambialidade inadequada entre as partes a serem soldadas, ele pode, por meio de sua habilidade e bom senso para julgar a situao, conduzir a soldagem a resultados satisfatrios. O mesmo pode ocorrer, caso no haja repetibilidade dimensional ou se houver muito oscilao. O soldador pode alterar e corrigir os parmetros de soldagem, em funo de cada necessidade. Acessrios como o controlador de desvio de trajetria e o sensor de toque podem dar ao rob condies de interpretar anormalidades, mas encarecem o sistema e apresentam limitaes. A capacidade de discernimento do soldador fator muito importante, mesmo no sistema robotizado, j que, apesar de o rob ser dotado de sensores de correo de trajetria ou de arco eltrico, mesmo estes elementos podem no ser suficientes para o reconhecimento e a correo das variaes indesejadas. Capacitao de pessoal: quando decidiu pela robotizao de seu processo de soldagem, uma das primeiras preocupaes da Caterpillar Brasil, foi capacitar tecnicamente o pessoal da empresa. Assim, mesmo quando o rob ainda estava em try-out, no fornecedor, a empresa deu incio o treinamento de seus funcionrios. O fornecedor do rob estabeleceu um programa de treinamento tcnico, que comportava uma carga horria de 40 horas e envolvia programao do rob, soldagem e manuteno. O pblico alvo era composto por funcionrios dos setores de engenharia; manuteno eltrica e mecnica; treinamento e processos. Participaram do treinamento engenheiros e tcnicos que, aps a capacitao tcnica, passaram a se envolver diretamente com a rotina produtiva e de manuteno do rob.

O representante de treinamento da empresa tinha a incumbncia de, como um "agente multiplicador", habilitar os demais profissionais no trato com o rob, alm de elaborar todo o material de instruo que se fizesse necessrio. Fonte de Solda: a fonte de solda em uso com a implantao do rob, era plenamente compatvel com o sistema, no que diz respeito resposta dinmica2. importante que a fonte de soldagem possua recursos eltricos e eletrnicos, de comunicao, assim como uma interface concilivel com a unidade central de processamento do rob, para que a soldagem ocorra exatamente no tempo e posio preestabelecidos na programao. Mensurar ndices de desempenho: segundo dados colhidos na prpria Caterpillar Brasil, os ndices de desempenho foram monitorados antes e depois da robotizao. A partir da comparao dos ndices, foi possvel constatar o sucesso alcanado pela introduo do rob no processo de soldagem da empresa. Do mesmo modo, pde-se aferir a eficincia da comparao como meio de controle, observao e anlise, com indicado na Tabela 1. Tabela 1 : Comparao entre parmetros de soldagem : Semi-automtico e RobotizadoSOLDAGEM SEMIAUTOMTICA Velocidade de soldagem limitada 1 Aps a soldagem, h dispositivo de teste de vazamento da caixa H defeitos e refugos Arame-eletrodo tipo slido, dimetro 1,2 mm SOLDAGEM ROBOTIZADA Aumento da velocidade em aproximadamente 15% 2 Eliminao do dispositivo de teste 3 Ausncia de defeitos e refugos Arame-eletrodo tipo tubular, dimetro 1,2 mm, e diminuio de custo por volta de 72% Reduo do consumo em aproximadamente 40% 4 Foi possvel dobrar a quantidade das peas produzidas. Em alguns casos, a produtividade foi triplicada 5 Necessidade de retrabalho quase inexistente 6

Substituio freqente de A vida til dos acessrios acessrios aumentou em para a tocha de soldagem. aproximadamente 10 vezes Vida til curta 7 Fonte : Elaborado pelo autor

Consumo anual elevado de arame-eletrodo Peas produzidas por dia

1- No processo robotizado, o objetivo operar com velocidades de soldagem sempre maiores que as do processo manual. A unidade utilizada cm / min e a limitao quanto ao valor ideal de velocidade est diretamente relacionada a: valores de corrente e tenso de arco, espessura da pea-obra e posio de soldagem prerrogativas estabelecidas em procedimentos. 2- O incremento da velocidade na soldagem robotizada, em alguns casos, pode faz-la chegar a ser 4 vezes superior velocidade da soldagem manual. Quanto posio da soldagem e a forma de programao exigida, para se obter o resultado esperado da soldagem, pode-se trabalhar com valores menores do que a capacidade do rob pode suportar, pois eles sero sempre maiores em comparao com os outros processos. 3- Como a qualidade passou a ser assegurada, no foi mais necessrio inspeo e/ou teste intermedirio. 4- No havendo mais variao nos parmetros de soldagem e otimizando-se o processo, reduziu-se o consumo de arame. 5- O aumento da capacidade produtiva est relacionada a um conjunto de elementos que favorecem a produtividade: aumento da velocidade de soldagem, reduo de rejeies, reduo no tempo de deslocamento de peas e eliminao de testes. 6- Com o processo estabilizado, em que a repetibilidade est garantida, dificilmente ser necessrio retrabalho. 7- Os acessrios de soldagem aos quais nos referimos so: bocal e bico de contato da tocha de soldagem. Na soldagem automtica e robotizada, estes elementos no tm contato com a zona de fuso, no estando sujeitos ao toque mecnico, diferentemente da soldagem manual, em que o soldador pode tocar o bico de contato ou bater o bocal contra alguma pea. Sistema de Garantia da Qualidade Tendo a garantia da qualidade como referncia, para a introduo da robtica em seu processo produtivo, a Caterpillar Brasil conseguiu reduzir ou mesmo eliminar as inspees intermedirias. Por sua vez, as tolerncias de fabricao se tornaram mais rgidas e estreitas, em comparao com o sistema semi-automtico (manual). Reafirma-se, portanto, a tese de que a repetibilidade fator de fundamental importncia para a garantia do sucesso da soldagem. E, segundo os funcionrios entrevistados, a robotizao melhorou o padro de qualidade dos produtos da empresa, justamente por ter tornado mais consistente seu processo produtivo.

H necessidade de retrabalho

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Resposta dinmica a capacidade da fonte de solda responder eltrica e eletronicamente aos sinais de corrente e tenso, impostos como parmetro de soldagem, concomitantemente ao deslocamento do rob e seus sinais em tempo real.

Prerrogativas Indispensveis para a Robotizao no Processo Produtivo Opinio da Caterpillar Brasil A partir de declaraes de um gerente entrevistado, a Caterpillar Brasil v a necessidade de serem tomadas as seguintes providncias por qualquer empresa que deseje integrar a robtica em seu processo de soldagem a arco: 1) prever um layout adequado, incluindo as questes de segurana especficas para a robtica; 2) fazer um controle maior em relao aos requisitos geomtricos dos componentes a serem soldados; 3) ter funcionrios especializados em programao e manuteno, alm de um processador da solda especialista no processo de soldagem. 4) assegurar que o fornecedor provenha suporte de manuteno e alterao da aplicao.

Principais Fatores que Levaram a A. Pedro a Robotizar O mercado competitivo dos dias de hoje tem exigido mudanas na atitude das empresas, sem as quais no mais possvel ocuparem espaos significativos neste contexto. A Indstria Metalrgica A. Pedro, no podendo fugir, evidentemente, s regras impostas pelo mercado empresarial, decidiu-se pela robotizao de seu processo de soldagem a arco eltrico, tendo em vista os seguintes objetivos:

Reduo dos Custos de Fabricao: objetivo mais imediato da empresa; Maior Flexibilizao: visando a possibilidade de atendimento da soldagem de uma gama mais diversificada de peas, assim como das mudanas implementadas pelas montadoras em funo de lanamento de novos produtos. Aprimoramento da Qualidade: levando em conta as exigncias dos fabricantes, que transferem o mesmos parmetros de exigncia impostos a eles diretamente pelo mercado. Garantia da Qualidade: visto que a confiabilidade da empresa aumenta, medida que o processo robotizado se estabiliza. interessante ressaltar que a Fiat, por exemplo, exige, em relao a algumas peas, que a soldagem seja robotizada (no caso de peas em que a segurana e o acabamento sejam requisitos essenciais). Ampliao de Mercado: a incorporao da robtica no processo produtivo transmite segurana e confiabilidade, abrindo perspectivas de ampliao de mercado, por meio da conquista de novos clientes. Segundo os entrevistados, grande parte das empresas concorrentes faz uso da robtica aplicada soldagem a arco eltrico. Marketing : considerado como objetivo indireto. Os entrevistados relatam que a robotizao foi importante para a A. Pedro tambm em termos de Marketing, pois deu a ela a imagem de uma empresa voltada para modernidade, na medida em que ela incorporou o rob em seu processo produtivo, ou seja, o que h de mais moderno em ferramenta para a soldagem. Tecnologia do Rob A Indstria Metalrgica A. Pedro possui quatro robs responsveis pela soldagem a arco eltrico sob proteo gasosa, sendo que dois deles esto em operao, enquanto dois encontram-se em fase de instalao.

INDSTRIA METALRGICA A. PEDRO LTDA. Caractersticas Gerais da Empresa A Indstria Metalrgica A. Pedro Ltda. localizada no municpio de So Caetano, no estado de So Paulo trabalha na produo de peas para a indstria automobilstica, tendo adotado a robtica aplicada soldagem a arco eltrico sob proteo gasosa, em substituio ao processo de soldagem semi-automtico de diversos tipos de peas. A empresa, de origem brasileira foi fundada em 5 de janeiro de 1953, momento econmico de plena expanso industrial no Brasil, sobretudo em relao implantao de novas montadoras de automveis. A unidade fabril da A. Pedro, toda concentrada em So Paulo, ocupa uma rea total de 4700 metros quadrados, dos quais 4000 metros so de rea construda. Os produtos da A. Pedro cuja linha bastante diversificada, alcanando 70 itens so fornecidos diretamente s montadoras, e seus principais clientes so: Fiat, GM e MBBrasil. Alm disso, a empresa exporta para a Argentina, a Turquia e a Polnia. Os investimentos em produo, promovidos pela empresa, nos ltimos anos, foram da ordem de: US$ 120.000,00 em 1996; US$ 550.000,00 em 1997, e US$ 200.000,00 em 1998 (at novembro).

Os dois robs implantados na A. Pedro em dezembro de 97 apresentam tecnologia norteamericana (Motoman SK6). Sua concepo de forma construtiva articulada, com acionamento eltrico, apresentando seis graus de liberdade ou movimentos independentes, que permitem deslocamento rpido do rob e facilitam o posicionamento da tocha de solda isto aumenta a preciso com relao junta ou pea a ser soldada, oferecendo ainda, como vantagem, a reduo ou simplificao de dispositivos perifricos posicionadores. A preciso do rob por volta de 0,2 mm, obedecendo os padres de robs destinados soldagem a arco eltrico. A capacidade de carga dos robs da A. Pedro, avaliada em funo da aplicao a que eles se destinaro, de 6Kg o que corresponde ao peso mximo que o rob pode suportar, de carga aplicada em sua extremidade (punho), mxima velocidade de deslocamento. Este limite de capacidade de carga tpico para aplicao de soldagem a arco, pois o elemento terminal, a tocha de solda e os cabos de corrente pesam, em mdia, 3 Kg. Integrados a cada rob esto: duas fontes de solda, com 450 ampres de capacidade de corrente e um sistema limpador de tocha, que permite a limpeza do bocal depois de determinado ciclo de soldagem, para que no ocorra restrio do fluxo de gs de proteo do arco. Questes Organizacionais No que concerne a organizao do fluxo produtivo, a A. Pedro adota a produo em linha. No tendo, at o momento, lanado mo de novas formas de organizao, como clulas de trabalho ou grupos semi-autnomos. De certa forma, ao introduzir os robs de soldagem, a empresa centralizou as operaes em clulas de soldagem, sem fazer grandes modificaes no fluxo produtivo. Em relao questo de qualidade, a empresa est certificada, desde o ms de maro de 1995, na ISO 9002. Durante o processo produtivo, especificamente a soldagem, ela faz uso do procedimento de inspeo por amostragem e de um sistema interno de qualificao do processo, com base em normas internacionais de soldagem e construo soldada, que consideram: inspeo visual e ensaios mecnico de trao, metalrgico (como micro e macrografia da regio soldada), de dureza do material e zona termicamente afetada pela solda. Os sistemas de comunicao empregados pela empresa so: Internet e Intranet. Segundo os entrevistados, no foi necessrio implementar novos sistemas de controle na

Metalrgica A. Pedro como CEP, por exemplo pois, nas atuais condies, as exigncias de qualidade por parte do cliente j tm sido atendidas plenamente. Os funcionrios entrevistados destacaram ainda a importncia do comprometimento de todas as reas, antes, durante e depois da incorporao da robtica na empresa requisito que, segundo eles, deveria fazer parte da estratgia de adoo da nova tecnologia numa indstria. Se o planejamento em funo da insero da robtica baseou-se na anlise do volume de peas produzidas e na necessidade de incrementar a produo, como o caso da Indstria Metalrgica A. Pedro, preciso que se examine o projeto de dispositivos posicionadores, avaliando sua complexidade. Alm disso, as caractersticas dimensionais e o tipo de material empregado nas peas a serem soldadas devem ser verificadas. Quanto definio do tipo de produto a ser trabalhado dentro das novas especificaes da soldagem robotizada, a estratgia utilizada pela empresa estudada obedeceu sobretudo as necessidades e exigncias do cliente: peas que precisassem apresentar completa segurana e excelncia no acabamento. Alm disso, empresa optou por iniciar o processo de soldagem robotizada em peas de menor complexidade geomtrica. O sucesso da robotizao na Indstria Metalrgica A. Pedro, pelo que se pde constatar a partir das entrevistas, teve o reconhecimento de seus funcionrios e demonstrou que a adaptao da empresa ao novo sistema est sendo satisfatria. Entretanto, foi necessrio um perodo de aprendizado, de cerca de seis meses, que no interferiu no processo produtivo. Quanto ao que toca a seleo e classificao dos fornecedores da A. Pedro, no novo sistema robotizado, a empresa adota o Guia de Avaliao de Fornecedores, que a tem orientado nesse sentido. Os fornecedores passam anualmente por uma auditoria que os credencia a continuarem como tal ou os elimina do quadro de fornecedores da empresa. A auditoria um padro interno, e a desqualificao pode ser substituda pela adequao s exigncias da empresa. Basicamente, os trs critrios pelos quais a metalrgica se orienta, para a escolha de seus fornecedores, em relao a empresas robotizadas, so os seguintes: Comprovao de Experincia: avaliao de amostragem e pesquisa quanto a fornecedores

disponveis, que tenham atuao comprovada no mercado nacional de robs de processos, gs de proteo, arame-eletrodo e dispositivos posicionadores. Caractersticas dos Servios: qualidade, poltica de preos, servios, suporte tcnico. Capacitao: reunies de desenvolvimento com fornecedores so realizadas, periodicamente, para se tratar de novos produtos e processos. Requisitos Organizacionais para Incorporar a Robtica Ao incorporar a robtica em seu processo de produo, a Indstria Metalrgica A. Pedro no adotou nenhum modelo para sua orientao. Apesar disso, intuitivamente, conduziu esta implantao avaliando cuidadosamente cada elemento que pudesse interferir no processo, a saber: Integrao: em todas etapas do processo de insero de robs em suas operaes fabris, a A. Pedro envolveu as reas de produo, manuteno e compras, a fim de garantir o comprometimento dos setores e dos profissionais da empresa numa discusso ampla sobre a nova tecnologia. A idia era, na medida do possvel, esgotar o levantamento de todas as possibilidades de sucesso e/ou insucesso da inovao. Para isso, a empresa utilizou quatro meses. Estendendo a discusso para alm dos limites internos da empresa, a A. Pedro tem discutido tambm com seus fornecedores a participao e avaliao dos principais fatores que interferem na soldagem robotizada. A integrao entre setores, como elemento decisivo na introduo de novas tecnologias, j foi um tema sobre o qual discorremos neste trabalho, sobretudo quando se tratou do modelo japons de organizao empresarial. A empresa pesquisada serviu-se deste instrumento em sua estratgia de adoo da robtica, obtendo sucesso em sua utilizao. Repetibilidade na fabricao: as variaes dimensionais das peas no eram significativas e no interferiam diretamente, durante a soldagem, no processo semi-automtico da A. Pedro, sendo plenamente vivel a convivncia com tais variaes, durante esse perodo. No entanto, tendo em vista os conceitos bsicos da robtica e, sobretudo, mediante as exigncias da soldagem a arco eltrico com proteo gasosa, a empresa teve que promover modificaes na preparao das peas, para que fossem soldadas

pelo rob. As principais mudanas e controle recaram sobre os setores de estamparia (prensas hidrulicas), onde foram necessrias as seguintes correes nos ferramentais (moldes): Manuteno para obteno de tolerncias dimensionais mais "estreitas"; Acompanhamento mais freqente e inspeo mais apurada, para um monitoramento mais eficaz quanto ao desgaste de ferramentas e implicaes diretas na soldagem robotizada; Try-out para a definio de padro adequado para as peas estampadas que seriam soldadas pelo rob.

Repetibilidade das peas dos fornecedores: parte das peas soldadas pelo rob feita por fornecedores regulares da Metalrgica A. Pedro. Constatou-se que falta, a essas peas, repetibilidade dimensional, e suas tolerncias no atendem plenamente a soldagem robotizada (vale salientar que em relao soldagem semi-automtica, elas atendiam plenamente as exigncias). Assim, a empresa reuniu seus fornecedores, no sentido de sensibiliz-los quanto importncia em se manter a repetibilidade das peas e adequar-se as tolerncias dimensionais robtica. Foi implantado, conseqentemente, um controle mais rigoroso junto aos fornecedores. Ainda hoje a empresa e seus fornecedores esto em processo de aperfeioamento contnuo, para a otimizao do resultado final da soldagem, no que se refere a peas fornecidas por terceiros. Treinamento: o fornecedor dos robs implantados na A. Pedro definiu um programa de treinamento, com uma carga horria de 70 horas. O treinamento foi dirigido para os funcionrios de programao, operao e manuteno. Participaram do treinamento, os setores de Manuteno, Projetos, Manufatura, CPD e Produo, entre tcnicos, tecnlogos, engenheiros e operadores. Este foi o nico treinamento, no que se refere a habilitao especfica, dirigida ao grupo de profissionais que, direta ou indiretamente, estaria envolvido com o rob e com o processo de soldagem como um todo. Quando os outros dois robs estiverem em operao, o tecnlogo em soldagem ser o agente multiplicador, que dever passar as instrues tcnicas, em relao ao trato com o rob, para os outros grupos a serem treinados.

Perfil da Mo-de-Obra : a empresa A. Pedro entendeu que, para o sucesso da implementao da robtica em seu processo produtivo, seria necessrio a contratao de um novo profissional especializado em soldagem, j que muito importante que se conhea o processo. Mesmo que os conhecimentos sobre a robtica possam vir com treinamento e experincia prtica diria, o domnio do processo de soldagem a arco possibilita que se alcance uma velocidade maior e os problemas tero solues mais precisas e rpidas com a presena de um profissional especializado No caso em estudo, foi contratado um tecnlogo em soldagem profissional que possui capacitao tcnica especfica em soldagem, com base terica e experincia prtica, o que o habilita a enfrentar as situaes mais adversas na rea de soldagem. layout: com a introduo da robtica, a A. Pedro, de certa forma, aproveitou para rever o arranjo antigo e efetuar algumas alteraes que eram necessrias, adaptando o layout incorporao da robtica. Uma mudana importante foi a melhoria do escoamento da produo e a previso de uma rea para futuras instalaes de novos robs (solda a arco e ponto). Houve a retirada de 8 fontes de solda, utilizadas no processo semi-automtico, que foram substitudas por apenas 2 fontes, que so aquelas que atuam com os robs. O estoque de consumveis foi reorganizado e a capacidade de armazenamento aumentada, j que passou-se a trabalhar com o sistema de bobinamento de arame-eletrodo de 200 Kg e no mais de bobinas de 15 Kg. Outro fator que permitiu aumentar a rea de armazenamento foi a substituio dos cilindros de gs, que ficavam alocados prximo aos postos de trabalho, pela unidade central de gs, que fica do lado externo da rea produtiva. Essas mudanas concorreram para o aumento da rea de escoamento das peas e a possibilidade de introduo de novos equipamentos e melhor aproveitamento da rea produtiva. Adaptao robtica: A empresa procurou, desde o incio da introduo da inovao, adaptar rapidamente seu processo fabril ao rob, a fim de evitar problemas de deslocamento dos cordes de solda e retrabalhos. Nesse sentido, o setor de qualidade intensificou o controle sobre as peas estampadas, no que diz respeito s dimenses; a

estamparia, por sua vez, efetuou mudanas nos ferramentais, para que as tolerncias fossem mais estreitas e se garantisse a repetibilidade, e a fbrica passou a trabalhar com volume de peas (no mnimo dois dias), em vez de operar com baixo volume. Elencamos, a seguir, outras mudanas relevantes, executadas pela Indstria Metalrgica A. Pedro, em funo da insero de robs em seu processo de produo:Desenvolvimento de dispositivos: os dispositivos antes utilizados, no processo semiautomtico, foram substitudos por um preceito mais flexvel e menor segundo o qual faz-se possvel a montagem mais rpida e de diversas peas , com o objetivo de atender as novas necessidades, introduzidas pela soldagem robotizada. Montagem de uma central de gs de proteo de soldagem: Com a introduo de robs no processo, houve aumento significativo da velocidade da soldagem e, em conseqncia, da produtividade em comparao com o processo semi-automtico. No entanto, o uso de cilindros de gs ainda forava o sistema a fazer paradas peridicas para sua troca (quando o gs era consumido), o que reduzia o tempo de arco aberto e, conseqentemente, atrasava a produo. Outro inconveniente era a ocupao de uma rea considervel, dentro da rea de produo, para estocar os cilindros.

Devido a esses embaraos causados por esses cilindros, a empresa resolveu elimin-los, montando uma central de gs, que foi instalada externamente rea produtiva. Alm de o volume de gs armazenado ser superior, no h interrupes da soldagem para a troca de gs, o custo menor e liberou-se espao para o fluxo produtivo. Tanto o projeto como a montagem da central foi de responsabilidade do fornecedor de gs.Instalao eltrica e pneumtica : houve melhorias nas instalaes eltrica e pneumtica da indstria, por meio de adicionamento de filtros de rede e controladores de presso, e redimensionamento dos fios medidas tomadas com a finalidade de assegurar o melhor funcionamento do rob e do sistema como um todo, visto que o posicionamento das peas e a limpeza do bocal de solda so feitos por sistema pneumtico e indexao eletroeletrnicas.Bobinas de arame-eletrodo: visando o incremento da produtividade e eliminao de paradas para troca, a empresa substituiu as tradicionais bobinas de arame-eletrodo de 15 Kg utilizadas no processo semi-automtico por embalagens

desenhadas especialmente para sistemas robotizados, conhecidas como "pack", com bobinamento de arame de 200 Kg, o que reduziu expressivamente a freqncia de troca de arame e, em conseqncia, diminuiu ainda mais o tempo de soldagem.Tipo de consumveis: em funo da evoluo tecnolgica dos processos de soldagem, da existncia de tipos de materiais mais nobres e disponibilidade maior de recursos para as fontes de solda, os fornecedores de consumveis, arameeletrodo e gs de proteo vm, ao longo do tempo, desenvolvendo novos tipos de consumveis para complementar os recursos j disponveis.

Tabela 2 : Comparativo entre parmetros de soldagem robotizado e semi-automticoPARMETRO AVALIADO NA SOLDAGEM SEMIAUTOMTICA Velocidade de soldagem limitada Arame-eletrodo tipo slido, dimetro 1,2 mm SOLDAGEM ROBOTIZADA Aumento da velocidade de soldagem de 200%, aproximadamente 1 Arame-eletrodo tipo slido, dimetro 1,2 mm, com caractersticas tcnicas que aumentaram a velocidade da soldagem 296.000 peas produzidas por ms Tempo de soldagem de 905 horas mensais 651 m 3 de consumo de gs de proteo 2 turnos de trabalho Grandes componentes, trabalhando com subconjuntos 2 fontes de solda (melhor aproveitamento da rea produtiva) unidade central de gs (no ocupa rea no setor produtivo e no requer paradas para troca 2

A Indstria Metalrgica A. Pedro no se limitou robotizao do processo de soldagem, o que, sem dvida aumentou sua capacidade produtiva e promoveu o aperfeioamento da qualidade de seus produtos. Mas a A. Pedro recorreu tambm aos fornecedores de matria-prima, arame-eletrodo e gs de proteo, para contriburem ainda mais para o aumento da produtividade da empresa. A substituio de antigos consumveis utilizados anteriormente no processo semi-automtico promoveu um incremento adicional de 15%, aproximadamente, na velocidade da soldagem robotizada, o que ratifica as reflexes j elaboradas neste trabalho, a cerca da necessidade de a empresa rever os procedimentos e a forma produtiva tradicionais, analisando a robtica como um conjunto de recursos tcnicos que podem favorecer a otimizao da soldagem.Mensurao de ndices de desempenho: os

208.000 peas produzidas por ms Tempo de soldagem de 2894 horas mensais 1000 m3 de consumo de gs de proteo 3 turnos de trabalho Pequenos componentes

8 fontes de solda cilindros de gs de proteo com capacidade de 10m3 (ocupam espao fsico na rea produtiva e interrompem a produo para troca)

Fonte : Elaborado pelo autor 1- A velocidade mdia no processo semi-automtico era de 35 cm/min, enquanto que na soldagem robotizada a velocidade passou para 100 cm/min, e em algumas peas, chegou a 200 cm/min. 2- Atualmente, apesar de a empresa possuir ainda postos de soldagem manual (semi-automtica), no faz mais uso de cilindros de gs, e sim da central. A Robtica e O Sistema Produtivo A robotizao da soldagem a arco eltrico, na Indstria Metalrgica A. Pedro, acarretou inmeras vantagens para o seu processo produtivo: houve melhorias no fluxo de material e otimizao de movimento de peas em funo dos ajustes realizados no layout; a rea til foi aumentada; a empresa passou a produzir sub-lotes de peas; houve reduo do tempo de movimentao das peas, e os turnos de trabalho puderam ser reprogramados de maneira mais conveniente, passando de 3 para 2, tendo sido, inclusive, abolido o sistema de horasextras neste setor.

principais ndices de desempenho mensurados pela A. Pedro foram os relacionados produtividade e reduo no consumo de arame-eletrodo e gs de proteo, como se pode observar pela Tabela 2 a seguir:

RESULTADOS E CONCLUSO Tematizando a utilizao da tecnologia de robs industriais no processo de soldagem a arco eltrico sob proteo gasosa, nosso estudo procurou apresentar, como proposta central, uma anlise consistente, que possa vir efetivamente a fornecer parmetros mnimos para a orientao de empresas brasileiras que tenham em seu horizonte a incorporao da robtica em seus processos de soldagem. Assim, dentre outras, tivemos a preocupao, sobretudo, de dar respostas a algumas perguntas: Quais as estratgias imprescindveis para que se alcance sucesso na implantao de robs, de modo que o investimento necessrio nesse sentido reverta em benefcios efetivos e duradouros para a empresa? Quais os possveis impactos promovidos pela robotizao? Quais os riscos reais deles decorrentes? Chegamos, desse modo, a alguns resultados que apontam, acima de tudo, para a inviabilidade de que ainda sejam ignorados os benefcios e avanos promovidos pela robtica, no cenrio industrial dos dias de hoje tanto no Brasil como no resto do mundo. Nada mais bvio do que o fato de que a introduo de robs nos processos de produo industrial pode realmente incrementar a produtividade e aprimorar o nvel de qualidade dos produtos de uma empresa. No entanto e a est a questo crucial que envolve este estudo sobre robotizao de processos produtivos , inadmissvel que se encare, pura e simplesmente, o uso de robs em atividades fabris como um fato isolado, que por si s poder garantir resultados positivos. No possvel, portanto, limitar o processo de robotizao aquisio de equipamentos. H todo um conjunto de medidas a serem avaliadas de forma mais crtica, do que se almeja com a robotizao do processo de soldagem, que devem ser planejadas e postas em prtica, passo a passo, com muito cuidado e conscincia, pelos articuladores da introduo da tecnologia de robs industriais. Tal linha de conduta por parte daqueles que so agentes da mudana, nos mais diferentes nveis hierrquicos da empresa, pode-se incluir, dentre outras atitudes e posturas: Nosso estudo observou que os objetivos mais comuns, que levam as empresas a robotizarem sua produo, so: aumento da produtividade, melhoria da qualidade dos produtos.3 Disposio, principalmente pelos nveis gerenciais e de superviso, para as mudanas exigidas pela introduo da robotizao: tanto mudanas tcnicas (por exemplo, em relao preparao de peas, no

caso especfico do processo de soldagem), quanto em nvel organizacional; Elaborao de um planejamento consistente e detalhado, que deve prever o processo de insero de robs no processo de soldagem, passo a passo: desde um comeo, incluindo previso de investimentos em aquisio de equipamentos, treinamento de pessoal e outros, passando por contnuos avanos, que pressuponham as limitaes reais da empresa e a superao das dificuldades; Conhecimento tcnico por parte de setores como engenharia de produo ou processos, em relao tecnologia da robtica, para uma escolha acertada do equipamento a ser utilizado. aconselhvel comprovao em outras empresas que j fizeram ou fazem uso da robtica, aplicada a soldagem, com sucesso principalmente quanto a escolha do equipamento mais adequado; Pleno domnio do processo produtivo a ser robotizado (no caso do processo de soldagem a arco eltrico sob proteo gasosa, indispensvel que se conheam os requisitos tcnicos tais como: parmetros de soldagem, preparao de junta, fontes de solda e organizacionais : mtodos e processos, layout, capacidade produtiva, equipamentos disponveis, formas de comunicao, exigidos para a soldagem robotizada); Introduo da nova tecnologia de forma gradual, de modo que os impactos sejam sentidos tambm da mesma forma, a fim de serem enfrentados com tranqilidade pela empresa; Promoo de uma integrao em torno da robotizao, tanto entre os setores da empresa (horizontal e verticalmente), como em funo do ambiente externo indstria (que envolva fornecedores, consumidores etc). Refere-se especificamente a participao, em todas as etapas do projeto, dos setores de planejamento, engenharia, produo, qualidade, mtodos e processos e manuteno; em se tratando do ambiente externo, a certeza que o fornecedor de insumos para soldagem, equipamentos e/ou de peas-subconjuntos estejam preparados para um fornecimento dentro do que a robotizao da soldagem exige; Utilizao de experincias de robotizao de outras empresas (inclusive do exterior), como exemplos para a implantao, desde que os modelos de incorporao da nova tecnologia sejam adaptados realidade em questo; - Adaptao em relao s caractersticas da empresa; preciso que haja adequao tambm no que toca o contexto histrico, econmico e de recursos humanos e naturais da regio em que a indstria opera; aconselhvel que se pense sobretudo nos consumidores dos produtos e em suas expectativas e necessidades); preciso reconhecer que incorporar a robtica na soldagem, requer adaptaes aos parmetros particulares de cada indstria; e frisar que

as perdas de tempo na implantao de robs, assim como os resultados frustrados so, na maioria das vezes, ocasionados pela adoo de diretrizes inadequadas. Da a necessidade, por parte das empresas que visam a robotizao, da utilizao do maior nmero possvel de informaes a respeito. BIBLIOGRAFIA

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