Equipamentos de Automação de Montagem à Venda

Procurar por máquinas de automação de montagem gera uma infinidade de listagens idênticas apresentando; uma estrutura, alguns cilindros, um transportador e uma tela sensível ao toque. As listagens não são o problema. O problema é que “equipamento de automação de montagem” é um nome de categoria, que inclui máquinas de diferentes classes que diferem em cinquenta vezes no preço e possuem diferentes capacidades de aplicação.

Este guia classifica claramente os diferentes tipos de máquinas, fornece os números que determinam qual tipo de máquina é necessário em cada caso, e mostra como é uma cotação da Benlong e como ela é gerada. Se você está procurando uma linha de produção para produtos elétricos de baixa tensão, equipamentos elétricos ou simplesmente para mecânica, a segunda parte deste guia é para você.

As máquinas de automação de montagem podem ser categorizadas em sete categorias, começando com um transportador simples e incluindo uma linha de produção totalmente automatizada para um tipo de produto. A seleção deve ser feita usando quatro números e não depende da ficha técnica do fabricante: volume anual, número de variedades, tempo de produção e custo de defeitos. Uma máquina automática projetada para um propósito é considerada eficiente quando produz mais de 200.000 unidades por ano; caso contrário, não pode competir com sistemas manuais modulares equipados com máquinas. A Benlong produz todos os itens acima, desde máquinas de teste até máquinas de soldagem colocadas entre os dois sistemas.

As Sete Categorias que as Pessoas Chamam de “Equipamento de Automação de Montagem”

Todas as máquinas disponíveis podem ser classificadas em uma das sete categorias. Estabelecer se o fornecedor se encaixa na categoria correta é a maneira mais rápida de restringir as opções, já que a maioria dos fabricantes é capaz de produzir apenas dois ou três tipos de equipamentos.

• Máquinas manuais e semi-automáticas com transportadores. Diferentes mecanismos como correias, transferências e correntes são usados junto com equipamentos e ferramentas. As pessoas fazem o trabalho real.
• Equipamentos de disco rotativo indexador. Uma mesa giratória move os dispositivos de fixação de estação em estação.
• Tecnologia de indexação em linha. Este conceito é semelhante, mas implementado ao longo de uma linha reta. A maioria dos equipamentos automatizados de montagem para dispositivos elétricos utiliza esta tecnologia.
• Células robóticas possuem um ou mais braços robóticos atendendo o dispositivo de fixação.
• Trabalhos de união utilizam métodos como soldagem ultrassônica, soldagem por resistência, rebites, encaixe ou colagem de componentes para criar um produto.
• Estações de teste garantem o funcionamento adequado do equipamento por meio de testes funcionais, testes hipot, calibração, inspeção visual e teste de vazamento.
• Sistemas de integração e logística utilizam alimentadores vibratórios, alimentadores de bandeja e transportadores para transportar componentes.

O problema é obter máquinas do grupo quatro enquanto o que é necessário pertence ao grupo dois. Por exemplo, células robóticas podem custar muito mais do que uma máquina indexadora acionada por came usada para a mesma tarefa. As questões de escopo que separam uma construção personalizada real de uma máquina de catálogo estão estabelecidas neste guia para trabalhar com um fabricante personalizado de máquinas de montagem automatizadas.

Quatro Números Que Decidem a Máquina Antes de Pedir um Preço

Cotações variadas de fornecedores podem indicar uma diferença de 300% ao se buscar preços para a mesma peça. A razão não está em despesas ocultas, mas em diferentes projetos feitos com base em diferentes suposições, e essas suposições dependem de quatro informações que devem estar prontas antes de elaborar a primeira chamada.

• Volume anual e tamanho do lote. Se uma máquina processa um determinado produto em 6.000 horas por ano, ela pode ser construída de acordo com a velocidade. Mas se a máquina opera 40 lotes por ano, então precisa ter um tempo de troca que não exceda 30 minutos, caso contrário ficará ociosa esperando por uma determinada peça. Portanto, esses tipos de máquinas são diferentes e são precificados de acordo.
• Contagem de variantes. Deve-se observar quantos números de peça utilizam a mesma ferramenta. No nível de seis variantes, o uso de ferramentas rígidas deixa de fazer sentido e, mesmo que não se queira ter servos, é necessário usá-los de qualquer forma.
• Tempo de ciclo. Por tempo de ciclo, entende-se a velocidade do processo. Não é apropriado usar o termo rápido. Se há necessidade de obter um produto a cada 4,5 segundos, isso deve ser declarado. Além disso, se for necessário produzir 900 peças por hora no nível de 92%, o teste de aceitação deve ser escrito de acordo com esses parâmetros.
• Custo de um defeito. Um arranhão em um suporte representa muito menos risco do que uma conexão solta de uma barra coletora, pois o segundo tipo de defeito implica monitoramento de torque em processo e uma verificação 100% da qualidade da eletricidade. O custo de tal solução pode adicionar 15-25% ao custo da máquina, mas as despesas são justificadas.

A visão geral precisa ser considerada nesta questão. Segundo a Federação Internacional de Robótica, foram instalados 542.000 robôs industriais em 2024, enquanto o estoque operacional total era de 4.664.000 no final do período, o que implica um aumento de 9% em um ano, com a maioria das instalações localizada na Ásia.

O Que a Benlong Constrói e Contra o Que Nós Cotamos

A Benlong Automation é especializada na produção de linhas de montagem, máquinas de montagem automatizadas, bancadas de teste, estações de soldagem e brasagem, e acessórios necessários, principalmente para fabricantes de aparelhos elétricos de baixa tensão. Em vez de descrever isso em termos gerais, a seguir são fornecidas especificações detalhadas de nossas linhas de montagem modulares, pois este é o produto que os clientes mais frequentemente consultam.

A tabela mostra dois números realizando mais trabalho comercial do que outros. De acordo com os números, o pré-montagem de componentes e o design modular permitem reduzir o número de fixadores em 20 a 25, bem como 15 de tempo de montagem, e pode-se calcular esse número com antecedência. O restante do grupo de dispositivos baseado na tecnologia de montagem modular difere apenas nas variações de estrutura, o que significa que, independentemente de escolher o tipo síncrono ou assíncrono, o resultado é o mesmo porque este é o maior impulsionador do rendimento no caso de produção mista. Configurações completas estão na página do produto da linha de montagem modular.

Uma construção recente ilustra o desempenho do sistema. Um contratante precisava de um sistema de produção que aliviasse os processos de fabricação em 20 famílias distintas de produtos de dimensões e tempos de ciclo variáveis. A Benlong forneceu um sistema modular assíncrono, composto por 15 estações de trabalho que operam via duas velocidades do transportador de corrente e a parafusadeira controlada por torque. Após quatro meses de operação do sistema, tivemos 25 de redução de mão de obra direta, 30 de melhoria no rendimento em produção modo misto, 15 de aumento na velocidade de submontagem, 11 meses de retorno sobre o investimento. O sistema não foi redesenhado durante a mudança da mistura de produtos, que é a principal razão para comprar assíncrono.

O Nicho de Baixa Tensão Elétrica que a Benlong Conhece Melhor

A maioria de nossas consultas não está relacionada à montagem geral. Em vez disso, consistem em consultas sobre trabalhos específicos, como montar um microswitch, um contator, soldar um arco de extinção, realizar um teste em um ACB e calibrar uma unidade de disparo. Essa especialização explica a forma do nosso catálogo e a razão pela qual a engenharia começa pelo componente em vez de seguir uma plataforma predefinida.

Pegue o sistema de contato. A montagem do contator e disjuntor consiste em um contato móvel, um contato fixo, uma mola, o sistema de retenção e frequentemente uma trança. É importante garantir a força e o espaço corretos do contato durante a montagem. Fazer isso manualmente resulta em variação na força dependendo da capacidade do pulso do operador. O Máquina automática de inserção de contatos de contatores CA existe para eliminar essa variação: as peças são alimentadas, orientadas, inseridas e verificadas em um ciclo, e a força é definida pela ferramenta, não pela pessoa.

O mesmo argumento é aplicável ao restante da gama de produtos. A montagem do arco de extinção é feita de uma série de diferentes placas de aço que devem sempre ser arranjadas no passo requerido sem rebarbas ou erros de intercalação; é uma questão de soldar e fixar peças, mas não de montá-las. O método de teste utilizado está em conformidade com a especificação aplicável ao produto e o teste hipot é realizado no nível de tensão prescrito em vez de algum número arredondado.

Se você fabrica um interruptor, disjuntor, contator ou medidor, terá uma máquina funcionando desde o início. Se seu produto for uma bomba, caixa de engrenagens ou móvel, não somos seu fabricante.

Linha de Indexação Fixa, Célula Robótica ou Ambas?

Essa escolha gera mais retrabalho do que qualquer outra coisa relacionada ao projeto. A resposta certa para essa questão dependerá de como será o futuro do produto em 5 anos, não de como ele é agora.

• Escolha uma linha de indexação fixa quando a família de produtos for estável, o tempo de ciclo for baixo e o processo consistir em operações simples e diretas. Estações acionadas por came indexam na faixa de 0,3 a 0,8 segundos. São precisas até alguns centésimos de milímetro e muito mais baratas que células robóticas. Unidades acionadas por came podem ter uma vida útil de uso normal de vinte anos.
• Escolha uma célula robótica quando o processo exigir uma instalação, não apenas coordenação, ou quando o número de variantes possíveis for inesperado. O componente de integração é muito mais caro que o mecanismo metálico. O braço pode custar tanto quanto 25 a 35% do preço da instalação.
• Escolha ambas as opções quando o volume de produção for grande e o número de variantes for alto. O layout onde um mecanismo de indexação fixa produz materiais com um robô alimentando componentes no final do processo é um dos mais econômicos disponíveis hoje. Linhas de alta velocidade construídas dessa forma são abordadas nesta nota sobre soluções de automação de alta velocidade.

Quando surgem circunstâncias em que volumes maiores estão envolvidos, mas várias misturas de variedades são significativas, duas soluções altamente benéficas discutidas anteriormente podem ser empregadas juntas. Um meio muito popular de lidar com essa situação é recorrer à solução de indexação fixa ao lidar com atividades estáveis de alto volume porque, nesse caso, podemos dizer que ambos os métodos se complementam perfeitamente.

Parafusamento, Dosagem, Soldagem: As Estações Que Decidem a Qualidade

O foco dos consumidores muda da esteira para o braço robótico e então eles percebem que o problema está na chave de fenda. Isso não é incomum. Uma chave de fenda controlada por torque com monitoramento de dados custa cerca de 1.000 TP4T a mais que uma chave de fenda com embreagem por spindle, mas permite a detecção de uma falha oculta.

Existem três tipos de estações de trabalho que valem cada centavo gasto:

• Chaves de fenda com monitoramento de torque. As curvas de ângulo e torque são registradas para cada unidade do produto. Elas ajudam a identificar parafusos defeituosos, como parafusos com rosca cruzada, parafusos quebrados ou parafusos ausentes, o que abre portas para resolver reclamações de clientes seis meses após serem registradas.
• Inspeção visual. Verificar a presença e orientação de parafusos ou etiquetas na velocidade da linha agora é possível com dispositivos modernos da nova geração. O número de operações realizadas aumentou para 30-60 verificações de uma câmera por minuto.
• Estações de união com monitoramento contínuo dos parâmetros do processo: soldagem por resistência com curvas de corrente e deslocamento, soldagem ultrassônica com energia e comprimento da distância; montagem por prensagem com curvas de força-deslocamento.

Estas estações de trabalho são a fonte da maioria das disputas de aceitação porque a frase “o parafuso está apertado” não pode ser testada.

Como é um Orçamento Realista

Os preços são baseados na região, na marca dos componentes e no grau de inovação do design envolvido. As faixas cotadas representam os preços reais pagos pelos clientes por equipamentos fabricados de acordo com os padrões europeus ou japoneses de componentes; essas faixas são amplas, por design.

Existem duas coisas que ficam fora dessas faixas e podem chocar compradores de primeira viagem: transporte e instalação, que tendem a equivaler entre 5% e 10% do preço da máquina, e a despesa interna do período de ramp-up, quando a produção está atrasada em algum grau e o aprendizado está em andamento.

Teste de Aceitação: FAT, SAT e o que Pertence ao Contrato

Inclua critérios de aceitação no PO em vez de e-mail. Uma máquina que satisfaz uma expectativa não declarada ainda é uma máquina que não passa na aceitação.

A medição do tempo de ciclo é baseada em uma execução estável de pelo menos 500 ciclos, não pelo cronômetro em 3 peças. A medição de rendimento e OEE deve ser realizada durante uma execução de 72 horas, com a classificação acordada de defeitos antes da execução. A medição de repetibilidade deve ser feita na máquina-ferramenta com método e equipamento mencionados por escrito; se apenas o resultado for mencionado, você não poderá defender sua posição em um ano.

Depois há os dois pulados. Validação de segurança conforme ISO 13849, marcação dos níveis de desempenho, controle dos bloqueios e temporização da função de parada de emergência. E a documentação deve incluir esquemas, código-fonte PLC com direitos de modificação, lista de peças sobressalentes com prazos de entrega e currículo de treinamento.

Pré-FAT realizado no local do fabricante e SAT realizado no seu são dois eventos distintos. O primeiro visa detectar erros de montagem quando o equipamento ainda está no local do fabricante, o segundo mostra a operação do equipamento usando seus componentes, fonte de energia e equipe.

Lead Time, Instalação e os Custos que Ninguém Cita

No caso de uma linha de produção modular, um lead time prático será em torno de 7 a 15 dias para avaliação da necessidade, 10 a 20 dias gastos no layout e escolha do transportador através de CAD 3D e simulação do fluxo de material, assim como 30 a 60 dias para produção, 5 a 10 dias para instalação e vários dias adicionais para o teste final de aceitação. No geral, levaria cerca de 3-4 meses, desde que os dispositivos já tenham sido definidos e as peças estejam estáveis.

O lead time das máquinas automáticas de propósito único é mais longo porque o design não pode ser reutilizado em outro lugar. Todo o processo geralmente leva cerca de 6 a 9 meses, e o período de tempo é principalmente determinado pelo número de mecanismos recém-construídos.

Quanto aos custos, eles diferem significativamente:

Em primeiro lugar, você precisa providenciar o fornecimento de energia e ar comprimido. Certifique-se de que sua máquina será alimentada com energia previamente. A potência de entrada padrão para o equipamento é 380 V ± 10% a 50 Hz, no entanto, se houver estações de embalagem servo, um chiller ou um compressor de máquina, será necessário um canal de entrada dedicado. Planeje a área onde a máquina será colocada: o tamanho da porta, a capacidade de elevação do elevador e o peso da máquina determinarão se a máquina poderá entrar na sala ou não.

O custo anual para peças sobressalentes é em torno de 3% a 5% do preço da máquina, o kit inicial de peças sobressalentes deve ser comprado ao mesmo tempo que a máquina, pois as peças ainda são baratas e podem ser lembradas pelo fabricante. Finalmente, os indivíduos são outro item importante de custo, embora geralmente seja ignorado no orçamento: recomenda-se ter um engenheiro que possua o código-fonte do PLC e tenha recebido o treinamento necessário.

Compradores que comparam propostas de linhas turnkey encontrarão os trade-offs entre escopo, preço e risco apresentados nesta revisão de soluções de linha de produção automatizada, que vale a pena ler antes de assinar qualquer coisa.

Perguntas frequentes

O que é equipamento de montagem automatizado?

Máquinas que executam parte ou todas as etapas de criação de um produto. Pode ser qualquer coisa, desde um transportador motorizado com ferramentas onde alguém precisa fazer a montagem até um processo totalmente automatizado com alimentação, montagem, união, teste e embalagem ocorrendo de forma automatizada, com operadores apenas supervisionando o trabalho.

O que são sistemas de automação de montagem?

O sistema completo inclui a máquina, as estações, o fornecimento de materiais, os sistemas de transporte, os sistemas de engenharia usados para controle, os sistemas de segurança e a arquitetura de processamento de informações. Embora dois fornecedores possam fornecer as mesmas máquinas, eles terão sistemas completamente diferentes, porque é a interação dos sistemas que possibilita que o equipamento funcione na produtividade declarada.

Quais são alguns exemplos de equipamentos automatizados?

Uma máquina automática de inserção de contatos, uma linha de montagem automática de MCB, uma estação de empilhamento e soldagem de cortadores de arco, uma tampadora que pode manusear de 40 a 120 garrafas por minuto, uma célula de trabalho robótica para aperto de parafusos, um banco de testes completo para ACB e uma estação de inspeção por visão no final da linha estão todas aqui porque qualquer uma das tarefas envolvidas era muito incerta, muito lenta ou muito insegura para ser feita manualmente.

Quais são os cinco D’s da automação?

Monótono, Sujo, Prejudicial, Difícil e Custoso. Qualquer tarefa monótona que exponha as pessoas à sujeira, perigos e que não exija um toque humano esclarecedor ou que seja simplesmente difícil o suficiente para ser extremamente custosa é um bom candidato para automação. A tecnologia está desatualizada, mas ainda assim é a melhor para fornecer uma lista de tarefas adequadas para a estimativa das empresas.

Referências

• Federação Internacional de Robótica — World Robotics 2025: Demanda Global por Robôs Dobra em 10 Anos
• A3 — Associação para o Avanço da Automação
• Rockwell Automation — Arquitetura de Controle e Informação para Linhas de Montagem
• Universal Robots — Automação Colaborativa para Montagem e Atendimento de Máquinas
• item Aplicações Industriais — Sistemas de Perfil Modular para Estações de Trabalho de Montagem

Conclusão

Um produto que você avalia usando ferramentas de comparação disponíveis online não é uma ferramenta de automação de montagem. Existem sete categorias de classificação de produtos, e a categoria depende principalmente dos quatro parâmetros importantes. Eles são volume, variantes, takt e custo do defeito, nessa ordem.

Essas quatro informações devem ser coletadas antes de fazer qualquer solicitação de orçamento, após o que o número de opções disponíveis fica limitado. Forneça-nos os dados junto com seus desenhos, e nós o ajudaremos com a categoria, custo e se a automação é aplicável nesse volume.