A maioria dos artigos sobre veículos de guiamento automático conta robôs. O nosso tem um. Um único BITO LEO locative circula na nossa fábrica em Hennweiler, e o número de veículos é o dado menos interessante de todo o projeto. O que fez a diferença foi em quantos pontos esse único veículo pode parar.
Este artigo trata do que um AGV faz realmente numa fábrica de eletrónica, do que determina a sua rentabilidade e de um efeito que não tínhamos previsto.
O problema de transporte que não consta de nenhum orçamento
Uma linha SMT é voraz de uma forma que não aparece em nenhuma gama de fabrico. Consome bobinas de componentes e alimentadores e produz painéis acabados, contentores vazios e material de embalagem que tem de ir para algum lado. Nada disso acrescenta valor, e tudo isso são os passos de alguém a atravessar a nave.
O nosso fluxo de materiais começa na receção de mercadorias, que serve igualmente de inspeção de saída, e a partir daí ramifica-se para as máquinas e os postos de embalagem. No levantamento feito pela BITO na nossa fábrica antes do projeto, os colaboradores percorriam vários quilómetros por turno apenas para abastecer as máquinas.
A distância é o custo evidente. Não é o caro. O caro é o que as pessoas fazem para evitar andar:
- Cada deslocação é uma interrupção. Quem sai da máquina para ir buscar material não está a pôr a máquina a trabalhar.
- Como andar sai caro, agrupa-se. Ninguém faz seis viagens quando uma grande chega.
- Agrupar significa buffers maiores junto à linha, porque a entrega seguinte fica mais distante no tempo.
- Buffers maiores significam estantes, e estantes significam área.
Guarde esta cadeia. É dela que sai o resultado interessante.
Um veículo, muitas estações
Num sistema como o LEO locative, a unidade de capacidade não é o veículo. É a estação de transferência.
O transportador percorre um trajeto fixo -- no nosso caso um anel que contorna toda a empresa, passando praticamente por todos os pontos onde é preciso material. As estações ficam ao longo desse anel. Cada uma é uma estrutura montada em estante que entrega um contentor ao veículo ou o recolhe através de um mecanismo de arrasto com mola, de forma totalmente mecânica e sem eletrónica na própria transferência. Existem como estações simples e como estações duplas, que largam e recolhem na mesma passagem.
Essa distinção resume toda a economia do projeto. Acrescentar um destino significa acrescentar uma estação: uma estrutura e um suporte. Acrescentar capacidade significa acrescentar um veículo: uma máquina. A maioria das fábricas que conclui que "os AGV são demasiado caros para nós" orçamentou uma frota quando precisava de um veículo e de um número generoso de estações.
O percurso em anel também ajuda. Um veículo em ponto a ponto passa boa parte da vida vazio ou à espera. Um veículo que circula num anel está sempre já a caminho da estação seguinte, e qualquer estação do anel lhe pode entregar algo. O segundo veículo é preciso quando completar uma volta demora mais do que o intervalo com que o material é pedido, e não antes.
O efeito que não tínhamos previsto: menos estantes
Esta é a parte que nos surpreendeu.
Cada estação de transferência guarda um contentor. Multiplique pelo número de estações à volta do anel e obtém um número considerável de posições de buffer ativas, cada uma exatamente onde o material é de facto usado.
Essas posições substituíram armazenamento estático. Hoje precisamos de bastante menos área de estantes do que antes, porque o buffer saiu da estante do armazém para as próprias estações.
Volte à cadeia do primeiro capítulo e faz sentido. As estantes existem porque o material tem de esperar algures, longe de onde é preciso. Quando o transporte se torna barato e contínuo, o material pode esperar na máquina em vez de numa estante, na pequena quantidade que a máquina vai realmente consumir. O AGV não eliminou apenas deslocações a pé. Eliminou a razão de ser de uma parte do armazém.
Isto só funciona se for generoso com as estações. Dimensione poucas e ficará com todas as estantes que tinha, mais um robô por cima. Conte as estações antes de orçamentar o veículo.
Autónomo por conceção
O sistema navega através de marcadores colocados ao lado da via. Cada marcador tem cinco códigos Data Matrix idênticos; o LEO lê um e executa o comando correspondente. Os destinos e o tráfego nos cruzamentos são geridos por um controlador descentralizado, para que vários veículos não se atrapalhem nos pontos estreitos.
O que o sistema não precisa é de uma ligação informática. Sem integração MES, sem interface ERP, sem dependência da rede sem fios da fábrica. E não alterámos nada no edifício para o instalar: sem obras no pavimento, sem fixações no teto, sem corredores reformulados. A colocação em serviço foi genuinamente simples e podemos ampliar o traçado nós próprios, sem o fornecedor no local.
É uma opção deliberada, e vale mais dizê-lo com clareza do que vendê-la como um ganho sem contrapartidas. Uma camada de transporte autónoma não regista existências. O LEO move um contentor; não sabe nem regista o que está lá dentro. Decidimos que a camada de transporte não precisa de saber. Foi precisamente essa decisão que fez disto um projeto de semanas e não de um ano. Quem precisar de registo automático de inventário em cada transferência tem pela frente um projeto bastante maior e mais lento, e deve planeá-lo como tal.
O fornecedor que se tornou cliente
Há aqui um pormenor de que gostamos provavelmente mais do que devíamos.
A eletrónica dos veículos LEO é fabricada na Newmatik. A BITO está sediada na Renânia-Palatinado, tal como nós, e as placas que comandam os seus transportadores saem das nossas linhas.
Depois comprámos um e colocámo-lo na nossa própria produção, onde hoje transporta o material com que se fabricam essas mesmas placas. Usamos o LEO para construir o LEO. Num só projeto passámos de fornecedores da BITO a também seus clientes, o que resume bem como a indústria funciona realmente nesta região.
Vale a pena para uma empresa de média dimensão?
Um AGV deste tipo merece o seu lugar quando a tarefa de transporte é repetitiva e a geografia estável. Se faltar uma das duas, não.
| Funciona bem | Funciona mal |
|---|---|
| Trajetos que se repetem em cada turno | Um percurso diferente todos os dias |
| Pontos de recolha e entrega fixos | Destinos decididos no momento |
| Muitas cargas pequenas, até 35 kg por contentor | Cargas pesadas, volumosas ou difíceis |
| Pavimento plano e limpo, layout estável | Layout reorganizado de poucos em poucos meses |
| Distâncias longas ao ponto de as pessoas agruparem | Tudo já ao alcance de alguns passos |
Seis perguntas a responder antes de alguém lhe orçamentar um veículo:
- Consegue desenhar o anel na sua planta? Se não consegue desenhá-lo, o projeto não está maduro. O percurso é o projeto; o robô é a consequência.
- Quantas estações e onde exatamente? É esse o seu verdadeiro fator de custo e a sua verdadeira medida de capacidade.
- O que vai nos contentores e quanto pesa? O limite de carga é 35 kg. Sobra para bobinas, alimentadores e placas montadas, e não chega para tudo o resto.
- Quem enche e esvazia os contentores? Um AGV transporta. Não prepara, não conta e não inspeciona. Se o seu estrangulamento é a preparação, esta é a máquina errada.
- O que acontece quando para? O plano de recurso tem de ser uma pessoa com um carro, e a linha não pode dar por isso. Um sistema em que um veículo avariado para a produção está mal concebido.
- O pavimento já serve? Plano e limpo, com uma convivência sensata entre o veículo e o trânsito de empilhadores.
O que diríamos a quem está a começar
Desenhe o anel antes de escolher o veículo. Orçamente estações em vez de robôs. Conte com o efeito no armazenamento e projete-o de propósito em vez de o descobrir. E comece com um veículo: um sistema que pode ampliar sozinho vale mais do que uma frota especificada antes de ter percebido o seu próprio fluxo de materiais.
O sentido de automatizar o transporte interno não é um robô impressionar numa visita à fábrica. O sentido é que as pessoas que antes percorriam vários quilómetros por turno dedicam hoje esse tempo às máquinas, e que uma parte do armazém se revelou desnecessária.
Fotografias e vídeo: BITO-Lagertechnik, publicados com autorização. O LEO locative e as suas estações de transferência são produtos BITO; a fábrica apresentada é a nossa unidade em Hennweiler, Alemanha. O artigo da BITO sobre o projeto está aqui: Referência BITO: Newmatik.