A automação não é nova na fabricação. A adoção da linha de montagem por Henry Ford transformou a indústria automotiva. Desde então, o ritmo de aceitação só acelerou com a automação inicial de tarefas simples e repetitivas e, então, expandindo para desafios mais complexos. Hoje, quase todas as instalações de fabricação contam com a mistura interessante de máquinas automatizadas que criam e embalam quase tudo o que usamos, tocamos ou consumimos em nossas vidas.

A maior parte da automação nas instalações de produção está na fabricação e embalagem de produtos. Exemplos de tecnologia de automação incluem robôs que pintam, soldam, usinam e montam produtos, e automação rígida para preencher, rotular e embalar bens de consumo, como alimentos e bebidas.

Tendências recentes mostram as empresas aproximando a fabricação de seus clientes, seja para controlar a qualidade, melhorar o atendimento ao cliente seja para reduzir os custos de transporte. Algumas estão repatriando (retornando a produção externa para as fronteiras nacionais). Outras tendências de consolidações, fusões e aquisições geram mudanças quase constantes na forma como os produtos são distribuídos da fabricação até o consumidor. Ao mesmo tempo, a demanda empregatícia aumenta conforme a economia cresce e o conjunto de trabalhadores disponíveis reduz.

A automação é uma resposta óbvia, mas a pergunta é onde e como? 

Conforme a complexidade da cadeia de suprimentos aumenta, alguns se voltam para a “internet das coisas” como solução. E, dessa forma, os processos internos exigiriam maior conectividade, usando dispositivos e processos inteligentes para melhorar a eficiência. Fluxos de trabalho sincronizados e análises preditivas são necessários, não apenas para o planejamento de produção, mas também para a manutenção. O fluxo de informações e big data são necessários para criar a base para futura automação.

Software é apenas o início para automação de entrega, mas o que mais é necessário para melhorar a operação? Quais áreas funcionais devem ser consideradas?

São necessários grande esforço e planejamento para garantir uma cadeia de suprimento de insumos funcional. É necessário oferecer não somente entregas no prazo, mas igualmente importante, materiais de qualidade. Interrupções na cadeia de suprimentos de insumos podem rapidamente paralisar operações.

Mesmo com uma boa cadeia de suprimentos de insumos, já pensou em como gerenciar os materiais uma vez que chegam? Veja algumas questões nas quais pensar:

• Meus materiais estão sendo manuseados prontamente na chegada?
• Tenho bom processo para conferência de qualidade e precisão dos materiais e produtos?
• Tenho bom controle do estoque disponível de matérias-primas?
• O armazenamento de materiais é realizado de forma eficiente, usando software para gerenciar espaço, turnos e mão de obra?
• Como posso automatizar o recebimento e armazenamento de matéria-prima?

Após a organização de entrada do armazém, a próxima área a ser considerada para melhoria é a movimentação de material para a produção. As seguintes questões podem definir se há fluxo eficiente de material para a produção.

• Meus trabalhadores precisam esperar os materiais chegarem às suas estações de trabalho?
• As estações de trabalho recebem os materiais corretos?
• Há muito estoque nas estações de trabalho?
• Os materiais nas estações de trabalho estão corretos para o cronograma de produção?
• Posso montar kits de forma mais eficiente com a automação?

O fluxo de materiais deve ser preciso, no prazo e, em muitos casos, dinâmico. Materiais imprecisos, incorretos e espaços de trabalho desordenados com muito do material certo para o trabalho em questão desaceleram a produção.

Movimentar os materiais em processamento (WIP) de uma estação de trabalho para outra também pode afetar a produção. Quando as operações nas instalações de produção não são sincronizadas, o material pode fluir de forma desigual em todo o processo. A insuficiência de materiais desacelera a produção ao mesmo tempo em que os materiais em processamento causam acumulação e congestionamento. Um melhor planejamento e um buffer no processamento pode melhorar o fluxo de materiais. 

Por fim, a movimentação de produtos acabados no final do processo pode criar gargalo em operações. Algumas questões para considerar incluir:

• Tenho espaço suficiente para manusear os bens acabados?
• Quão rápido consigo manobrar um caminhão nas docas?
• Tenho ciclo fechado entre a produção e distribuição – seja com armazém da própria empresa/CD seja logística terceirizada?
• Devo estocar produtos acabados no local de fabricação? Quantos? Em que frequência?

A velocidade de produção e o tamanho do produto acabado ou processado influenciarão sua abordagem de automação. Por exemplo, fabricar centenas de pequenos dispositivos eletrônicos por hora certamente envolve soluções diferentes quando comparado com a produção de uma dúzia de carregadores por dia.

Voltando ao assunto anterior de software como base da operação: um ERP, MES avançados e, às vezes, soluções WMS/WES podem ajudar na fluidez das operações – não apenas da perspectiva do fluxo de materiais, mas também do gerenciamento de mão de obra. Diversas soluções mecatrônicas podem melhorar as operações e ajudar com questões de falta de mão de obra. Tenha em mente que é necessária uma análise de dados precisa e completa para garantir entendimento integral do fluxo de material e dos dados da operação atual. Isso possibilita o acesso e a aplicação da tecnologia adequada.

Notificações de recebimento antecipado ajudam a planejar e armazenar materiais recebidos. Planejar o armazenamento em termos de palete, caixa, pacote ou pacote segmentado pode economizar espaço em seu armazém se implementado corretamente. Inspeção de materiais recebidos e colocação de materiais em recipientes de tamanho adequado também economiza espaço. Itens com formato incomum podem precisar de armazenamento em estantes ou acessórios especiais. No entanto, paletes, caixas e pacotes podem ser armazenados em sistemas automatizados de armazenamento e recuperação. Esses sistemas podem variar:

• Armazenamento profundo ou de profundidade única para paletes
• Caixas e pacotes em sistemas tipo shuttle para movedores de alta velocidade 
• Sistemas de minicarregamentos para movedores médios
• Carrosséis ou prateleiras para movedores lentos

As operações de montagem de kits normalmente usam diversos materiais para partes específicas para processos de montagem secundária ou final. Algumas vezes, os kits são enviados como pedido para peças de reposição para manutenção. Além de ocasional necessidade de funções com “valor agregado”, a montagem de kits não difere muito da separação de pedidos em centros de distribuição. Como consequência, a automação pode ser aplicada usando mecanismo pick-to-light, pick-to-voice e goods-to-person nas estações e roteamento de zonas com esteira e separação. A mesma tecnologia para armazenagem de itens de SKU único também pode ser armazenar kits acabados a caminho da produção ou diretamente para o usuário final. 

A velocidade e o tamanho do fluxo de materiais usados para e durante a produção define a melhor tecnologia de automação para suporte de montagem de kits:

• Veículos guiados automatizados (AGVs) operam melhor para manuseio de paletes e itens grandes. O fluxo pode ser muito dinâmico com AGVs, considerando que os pedidos e as atribuições são realizados a partir da localização e da rota mais eficiente.
• Puxadores automatizados puxando carrinho ou fila de carrinhos são mais eficientes para compras consolidadas quando há movimento de ponto em ponto em ambiente de produção.
• Carrinhos guiados automatizados (AGCs) podem mover materiais para operações Kanban e entregas em linha para itens menores como pacotes e caixas.
• Esteira suspensa e monotrilhos também podem ser uma estratégia eficiente para movimentação de materiais. No entanto, essas soluções não oferecem flexibilidade nem escalabilidade de mais opções móveis.
• A tecnologia pick-to-light pode aumentar a velocidade e precisão de separação em linha de peças ou kits.

Paletes, tubos, caixas e bandejas podem ser armazenados em buffers usando tecnologia de armazenagem e separação automatizada (AS/RS). Diversas operações usam sistemas de minicargas para manter e distribuir uniformemente materiais pelas estações de trabalho e diversos processos. Essa tecnologia pode ser inserida diretamente entre dois operadores ou no centro para atender a diversas operações de processamento múltiplo. 

Há várias soluções disponíveis para linhas finais de produção.

• AGVs, esteiras de paletes e monotrilhos podem ser utilizados para transporte de paletes com produtos acabados. Cada tecnologia oferece vantagens com base em taxa, distância de transporte e função. Os AGVs são excelentes para distâncias longas, blocos de paletes empilhados e também podem ser usados para carregamento. As esteiras são boas para distâncias curtas, em combinação com outra automação como ASRS e acumulação de paletes na doca. Os monotrilhos funcionam melhor para aplicações de alta velocidade e longas distâncias de transporte.
• Um AS/RS para estoque de produtos acabados – seja envolvendo a produção ou em CD remoto – pode gerenciar o recebimento e remessa, oferecendo também manuseio preciso, seguro e sem danos ao produto. A tecnologia AS/RS também pode ser combinada à reposição para separação manual ou automatizada de caixas. Benefícios adicionais incluem melhor uso do espaço e economia de energia.
• Para sistemas de ciclo fechado – nos quais caminhões estão em constante movimento da produção ao CD –, a automação pode reduzir o número de docas e trabalhadores para a carga e descarga. Em alguns casos, as cargas e descargas podem ser feitas em apenas cinco minutos.

A automação na entrega pode demandar aplicações criativas de tecnologia que já existem ou customização de equipamentos e softwares. No entanto, se implementada corretamente, pode melhorar significativamente as operações de produção.