Ventos Favoráveis para a Indústria de Fabricação de Máquinas de Automação

Um fabricante elétrico de médio porte na Tailândia substituiu sua linha manual de calibração de MCB por equipamentos automatizados de teste e montagem em 2023, exclusivamente devido à taxa de defeitos de 1,2% dos disjuntores calibrados manualmente, o que gerou um alerta por parte de um cliente europeu importante. Após dois anos operando a linha automatizada, as taxas de defeitos caíram para menos de 0,05%, o tempo de produção dobrou e contratos antes inacessíveis para licitação começaram a ser almejados. O investimento foi recuperado em quatorze meses. Este caso específico exemplifica as tendências contínuas que estão impulsionando investimentos na fabricação de máquinas de automação em todos os setores industriais e regiões. A mão de obra tornou-se cara e difícil de encontrar onde antes era abundante, os requisitos de qualidade estão se tornando mais rigorosos, os prazos estão diminuindo, e tecnologias como robôs, sistemas de visão e software já estão avançadas o suficiente para que linhas automatizadas deixem de ser projetos experimentais e sejam consideradas projetos de investimento de capital previsíveis com retornos claros.

Compreender o conceito desses ventos favoráveis – sua identidade, como eles funcionam juntos e em quais áreas possuem maior poder – apresenta às empresas a questão crucial não apenas de implementar ou não a automação, mas também de quando, em quais partes e em que ordem fazê-lo. O propósito deste guia é investigar os fatos que levam ao aumento dos investimentos em automação em 2025 e nos anos seguintes, bem como as oportunidades do ponto de vista econômico em diferentes indústrias.

Os Ventos Favoráveis Estruturais: Trabalho, Resiliência e o Fim da Terceirização Offshore

Não é a tecnologia que é a maior força motriz por trás dos investimentos em equipamentos de automação, mas sim a demografia. O número de trabalhadores qualificados na manufatura está em declínio em todas as principais regiões de produção. Em 2011, o número de trabalhadores chineses atingiu seu pico e começou a cair. Japão, Alemanha, Coreia do Sul e muitos países da Europa Oriental experimentam um declínio semelhante. Os trabalhadores que ainda estão empregados recebem salários mais altos e têm mais oportunidades de trabalho do que seus pais. Uma instalação de produção com montagem manual agora tem dificuldade para encontrar trabalhadores em sua vizinhança, enfrentando concorrência de empresas de logística, shoppings e prestadores da economia gig, que oferecem locais de trabalho com ar-condicionado e horários flexíveis.

De acordo com McKinsey & Company e o Material Handling Institute (MHI), a resposta para essa questão não é a automação como forma de substituir a força de trabalho, mas sim o uso da automação para estabilizar a força de trabalho. A automação oferece aos fabricantes a capacidade de realizar operações repetitivas e de montagem altamente precisas empregando menos operadores. Também pode permitir que as organizações atribuam aos operadores restantes trabalhos de maior qualidade.

Surgindo no momento do aperto demográfico está uma reavaliação da cadeia de suprimentos. Com as interrupções causadas por anos de pandemia, juntamente com tensões geopolíticas e aumento dos custos de transporte, muitas empresas estão começando a colocar em prática a tendência de reshoring e near-shoring, o que significa mover a produção de volta de países estrangeiros para a América do Norte e Europa. A questão é que o reshoring não tem o benefício dos baixos custos trabalhistas como razão para mover a produção para o exterior, mas se beneficia muito da produtividade e isso, em uma economia de altos salários, significa automação. De fato, as empresas que enfatizam a automação como motor do reshoring, segundo a Reshoring Initiative, aumentaram significativamente nos últimos anos.

Os Ventos Tecnológicos: Quando as Ferramentas amadurecem

Máquinas automatizadas modernas estão anos-luz à frente das máquinas de 2005. Uma combinação de várias tendências tecnológicas permitirá maior eficiência, flexibilidade e acessibilidade na montagem e teste automatizados:

• Inspeção com visão e IA. Um sistema de câmeras capaz de aprender a identificar um microparafuso faltante ou uma pequena rachadura em cerâmicas, e que pode ser ensinado a reconhecer um novo produto em horas, em vez de ser programado com regras por semanas, mudou a economia do controle de qualidade. A visão tornou-se rápida e barata o suficiente para ser usada em cada estação da linha, em vez de se limitar apenas ao último ponto de inspeção.
• Robôs colaborativos e móveis. Um cobot que opera em cooperação com um trabalhador humano, sem uma gaiola protetora, e pode ser reconfigurado de uma tarefa para outra em um dia, representa um avanço nos investimentos em automação. Robôs móveis autônomos (AMRs), que podem se deslocar por toda a fábrica sem rotas fixas, tornaram o manuseio automatizado de materiais acessível para empresas de médio porte que não podem arcar com a instalação de sistemas de transporte. Os dados fornecidos pela Federação Internacional de Robótica (IFR) demonstram que o número de robôs colaborativos e móveis está aumentando a cada ano em todo o mundo.
• Digital twins and virtual commissioning. Com o advento da tecnologia de software, linhas de produção podem ser projetadas, testadas e simuladas virtualmente antes de qualquer processamento de metal ser realizado. O modelo virtual, de extrema importância, analisa gargalos e verifica tempos de ciclo. Ele também treina operadores no novo sistema em um ambiente virtual antes da instalação da linha de produção real, diminuindo assim o tempo do processo de comissionamento e minimizando os riscos de uma linha defeituosa.
• Dados padronizados e integração. Protocolos industriais permitem que um PLC de um fornecedor se comunique com um robô de outro fornecedor e um sistema de visão de ainda outro fornecedor — OPC UA, MQTT e PROFINET — amadureceram a ponto de linhas de automação multi-fornecedores não serem mais pesadelos em termos de problemas de integração. Dados, rastreabilidade, análise de produção e diagnóstico remoto podem fluir facilmente pela linha, permitindo seu controle.

Os Ventos Econômicos Favoráveis: Por Que os Números Funcionam Agora

Um investimento em máquinas de automação é uma decisão de capital, e decisões de capital são impulsionadas pelo retorno do investimento. Os ventos favoráveis que estão inclinando a balança a favor da automação não são apenas sobre o que a tecnologia pode fazer — são sobre o que ela custa em relação às alternativas.

Quando essas despesas são combinadas para a vida útil prevista da maquinaria, normalmente de oito a quinze anos para uma linha automatizada de montagem e teste, o custo total por unidade fabricada geralmente favorece a automação para produções superiores a algumas centenas de milhares de unidades por ano. Para itens críticos de segurança e testados individualmente, como um disjuntor, um dispositivo médico ou um sensor automotivo, a economia obtida com uma única reclamação de garantia ou recall é suficiente para justificar o capital investido em automação. Estudos sobre produtividade na manufatura publicados pela Deloitte e outras consultorias frequentemente mostram que automação e manufatura digital geram resultados de dois dígitos em desempenho, rendimento na primeira passagem e eficiência geral do equipamento.

Quais Setores Estão Captando os Ventos Favoráveis Mais Fortes

O investimento em automação é altamente desigual. As condições favoráveis são mais profundas onde a produção envolve processos complexos, os requisitos de qualidade são rigorosos e o nível de produção é suficiente para cobrir os investimentos. Entre os setores mais promissores estão:

• Equipamentos elétricos e proteção de circuitos. Cada disjuntor miniatura, cada disjuntor em caixa moldada e cada dispositivo de corrente residual deve ser calibrado e testado individualmente para atender aos padrões internacionais de segurança. A calibração manual é lenta e variável. Linhas automatizadas de calibração e teste — como as projetadas e construídas pela Benlong Automation — calibram cada disjuntor conforme sua curva tempo-corrente publicada, registram os dados de calibração contra um número de série e rejeitam qualquer unidade que esteja fora da janela de especificação. Isso não é uma opção para um fabricante que busca certificação para mercados de exportação; é uma exigência. As soluções da Benlong Linha de montagem automática MCB e Linha de produção automática de MCCB são configuradas especificamente para esta aplicação, integrando alimentação de peças, montagem, calibração, teste, marcação e classificação em um único fluxo conectado por dados.
• • Automotivo e veículos elétricos.A transição para carros elétricos trouxe uma nova gama de processos de montagem — incluindo empilhamento de módulos de bateria, enrolamento de estator tipo hairpin e montagem de conectores de alta tensão — que estão sendo automatizados desde o início. Não há linhas manuais antigas para substituir; a automação está incorporada no produto e no processo desde o primeiro dia.
  • Dispositivos médicos e produtos farmacêuticos. O processo de enchimento automatizado de seringas, montagem de inaladores e embalagem de kits de diagnóstico combina mecânica de alto desempenho com inspeção visual 100% e todas as informações sobre o histórico do dispositivo. De acordo com a exigência regulatória de rastreabilidade, a automação tornou-se a opção padrão em vez de apenas uma melhoria.
  • Processamento de alimentos e bebidas. Os processos automatizados usados para enchimento, fechamento, rotulagem e paletização são influenciados pela limpeza, velocidade e dificuldades em empregar trabalhadores em condições frias e úmidas. As vantagens são a disponibilidade de trabalhadores e a conformidade com as normas de segurança alimentar.

  Automação vs. Montagem Manual: Quando Ocorre a Transição

  A automação não é adequada para todas as indústrias e todos os fabricantes. O limiar — a quantidade de produtos e níveis de estabilidade do produto em que se torna economicamente viável introduzir automação — varia conforme a complexidade e os custos de mão de obra em cada região. Um produto simples com poucos componentes e baixa probabilidade de defeitos pode ser fabricado manualmente até a produção de mais de 100.000 unidades por ano. No entanto, para produtos mais complexos que apresentam alto risco de defeitos e processos rigorosos de certificação — por exemplo, disjuntores e contatores — o limiar geralmente é alcançado muito abaixo de 50.000 peças. A decisão não é simples. Vários fabricantes podem preferir manter processos semi-automatizados de testes e inspeções, deixando a montagem manual como está. Os níveis de automação e o número de estações de trabalho automatizadas crescerão ao longo da produção. A Benlong Automation já pensou em uma linha de produtos para acompanhar a integração gradual da automação, começando pela instalação de estações de controle de qualidade semi-automatizadas e permitindo ajustes futuros na linha de produção. Nosso guia sobre O que é uma linha de teste automática de MCB? explica as estações individuais e como elas se conectam.

O Vento Favorável da Sustentabilidade

A sustentabilidade é uma força positiva emergente que está ganhando impulso. Linhas automatizadas usam menos energia do que suas contrapartes manuais — elas não são necessariamente máquinas mais eficientes, mas produzem seus produtos mais rapidamente, com um mínimo de desperdício de fabricação e ocupando menos espaço. As informações coletadas da linha automatizada são usadas para preparar relatórios de sustentabilidade que estão cada vez mais em demanda por clientes, investidores e reguladores. Um produtor que consegue comprovar os gastos de energia e material relacionados à produção de cada produto estará em melhor posição para competir no ambiente de ajustes de fronteiras de carbono e relatórios de emissões da cadeia de suprimentos.

Perguntas frequentes

O que é fabricação de máquinas de automação?

Fabricação de máquinas de automação Automação refere-se ao projeto e fabricação de sistemas — linhas de montagem, células robóticas, métodos de teste, transportadores — que realizam tarefas de fabricação com pouca ou nenhuma intervenção humana. Inclui desde um banco de testes automatizado independente até uma linha de montagem de produção totalmente integrada.

Qual é um exemplo de máquina automatizada?

Um exemplo típico de linha automática de calibração e teste de MCB. Em uma linha de calibração e teste de MCB, tudo é feito automaticamente e sem a intervenção do operador.

Quem são os quatro grandes na indústria de robótica industrial?

O nome dos “Quatro Grandes” em robótica industrial refere-se à FANUC (Japão), ABB (Suécia/Suíça), KUKA (Alemanha e agora parte do Grupo Midea) e Yaskawa (Japão). São as quatro principais empresas na produção de braços robóticos industriais, usados para soldagem, pintura, montagem e manuseio de materiais em nível global.

Quais são os 4 tipos de automação?

Automação fixa (rígida) para operações de alto volume com produto único, automação programável para processos em lotes, automação flexível (suave) para operações com produtos mistos e sistemas automatizados integrados onde toda a fábrica está vinculada por dados e controlada por computador são os quatro tipos básicos de automação.

Referências

• McKinsey & Company — O Futuro da Manufatura e Automação. Pesquisa sobre o impacto da automação na produtividade e qualidade e os fatores do mercado de trabalho por trás do investimento.
• Reshoring Initiative — Dados Anuais sobre Reshoring e Automação. Dados e análises sobre o papel da automação no retorno da manufatura para a América do Norte e Europa.
• Federação Internacional de Robótica (IFR) — Relatório Mundial de Robótica. Dados anuais sobre instalações globais de robôs, robôs colaborativos e densidade de automação por país.
• Instituto de Manuseio de Materiais (MHI) — Relatório Anual da Indústria. Dados sobre tendências de investimento em automação no manuseio de materiais e logística.
• Deloitte — Manufatura Digital e o Futuro da Indústria. Pesquisa sobre o caso econômico para automação e os ganhos de produtividade alcançados pelos primeiros adotantes.

O indústria de fabricação de máquinas de automação está a aproveitar um conjunto de ventos favoráveis que são estruturais, não cíclicos. A mão-de-obra não está a tornar-se mais abundante. Os padrões de qualidade não estão a relaxar. Os prazos de entrega não estão a alongar-se para acomodar processos manuais. Os fabricantes que investem agora em montagem, calibração e testes automatizados — seja uma linha totalmente integrada ou um único banco de calibração semi-automatizado — estão a comprar a capacidade, a consistência e os dados que definirão a fabricação competitiva na próxima década. A Benlong Automation projeta e constrói esse equipamento para o setor de fabricação elétrica, porque os ventos favoráveis estão a soprar, e as fábricas que os aproveitarem serão aquelas que ainda estarão a ganhar contratos quando o vento inevitavelmente mudar.