Como são projetadas as linhas de produção flexíveis?

O layout geral de uma linha de produção flexível descreve como suas máquinas-ferramentas, dispositivos auxiliares e equipamentos de transferência de peças estão dispostos e interligados.

O layout depende do tipo de produção, da estrutura da peça, do método de transferência, das condições da fábrica, da sequência do processo e do programa de produção. As diferenças na geometria, no tamanho e na rigidez das peças exigem métodos de transferência distintos, e o método de transferência determina, em grande parte, a disposição final da linha.

1. Transferência direta

Os equipamentos de transferência direta movimentam cada peça sequencialmente entre as estações, utilizando uma das superfícies da peça como referência de transferência. Os arranjos podem ser do tipo fluxo contínuo ou transferência lateral. Os layouts de fluxo contínuo incluem formas retas, angulares, com ramificações paralelas e em loop retangular.

1. Fluxo direto. A esteira transportadora percorre toda a linha. Dois dispositivos de indexação a dividem em três seções, e as peças entram por uma extremidade e saem pela outra. A transferência é simples e o espaço da área de produção é utilizado de forma eficiente.

2. Fluxo transversal angular. Quando uma linha possui muitas estações ou é longa demais para um layout retilíneo da oficina, ela pode fazer uma ou mais curvas. Em duas curvas, a peça pode ser indexada naturalmente em 90°, eliminando a necessidade de dispositivos separados de indexação horizontal.
3. Ramos paralelos. Quando uma operação leva muito mais tempo do que as outras, é possível instalar várias máquinas idênticas em paralelo para equilibrar o ritmo de produção.
4. Laço retangular. Este modelo é adequado para linhas que utilizam dispositivos móveis. Os dispositivos circulam naturalmente, eliminando a necessidade de um sistema de retorno separado.
5. Transferência lateral ou sem fluxo contínuo. O transportador principal percorre toda a extensão das máquinas. Uma unidade de transferência move cada peça do transportador para dentro da máquina ou do dispositivo de fixação e a devolve após o processamento. Isso permite a usinagem em múltiplas faces e relações precisas entre as superfícies, mas requer um mecanismo de transferência transversal e mais espaço no chão de fábrica.

2. Transferência de jogos fora de casa

A peça é montada em um dispositivo móvel que se desloca por todas as estações. Os dispositivos podem retornar horizontalmente, diretamente acima ou abaixo da linha, ou ao longo de um trajeto inclinado, seja para cima ou para baixo. Um dispositivo móvel pode transportar uma peça ao longo da linha, de modo que duas faces laterais e a face superior sejam usinadas em um único circuito.

1. Retorno horizontal. As esteiras transportadoras principal e de retorno formam um circuito fechado em um único plano horizontal. As peças circulam continuamente, mas o layout ocupa uma área considerável do piso.

2. Retorno direto das despesas gerais. O equipamento sobe no final da linha, percorre um trilho de roletes suspenso acima do transportador principal e desce no início. Isso economiza espaço no piso, e um trilho inclinado pode aproveitar a gravidade para simplificar o retorno. Geralmente, essa configuração não é adequada em casos em que máquinas verticais forçariam o trilho a ficar muito alto, dificultando a manutenção.

Retorno direto pelo piso. O dispositivo de fixação retorna pela base da máquina, abaixo da esteira transportadora principal. Isso economiza espaço, mantém a linha aberta para ajustes e manutenção e é ideal para dispositivos de fixação e peças de trabalho de pequeno porte, em que a área da oficina é limitada.

3. Retorno inclinado superior ou inferior. Essa configuração é utilizada quando a área útil, o descarte de cavacos ou máquinas verticais impedem o retorno horizontal, suspenso ou sob o piso. Para um retorno superior inclinado, um acionamento por corrente eleva o dispositivo de fixação até um trilho suspenso atrás de máquinas verticais ou inclinadas; ele é adequado para peças e dispositivos de fixação maiores. Para um retorno inferior inclinado, a passagem é posicionada atrás de máquinas horizontais e é adequada para peças e dispositivos de fixação menores.

3. Transferência aérea

A transferência aérea é adequada para peças do tipo eixo e peças de trabalho complexas que não possuem um ponto de referência adequado para a transferência. Um pórtico acima das máquinas sustenta robôs de manuseio espaçados uniformemente. Os robôs transferem as peças entre as máquinas e realizam as operações de carga e descarga. A estrutura é simples e funciona bem em linhas com um takt relativamente longo, mas limita-se a peças de trabalho menores e de formato complexo.