JTM Products, Inc. Com robótica, fabricante de 114 anos consegue 55% de ganho em produtividade ESTUDO DE CASO.

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1 JTM Products, Inc. Com robótica, fabricante de 114 anos consegue 55% de ganho em produtividade automação que traz resultados

2 Com robótica, fabricante de 114 anos consegue 55% de ganho em produtividade A solução de paletização robótica da Intelligrated permite flexibilidade de pessoal e de produção, evita acidentes de trabalho e gera economia de espaço Obs.: a Intelligrated adquiriu as operações da FKI Logistex na América do Norte e América do Sul em junho de Dan Schodowski tinha um desafio. Como presidente e CEO da JTM Products, Inc., empresa de Solon, estado de Ohio, Schodowski sabia que a companhia estava pronta para crescer, e escolher os investimentos corretos era essencial. Seria melhor comprar uma instalação ou construir uma nova? Que novos equipamentos de manuseio de materiais seriam necessários para apoiar o crescimento da empresa? Possivelmente mais conhecida como o que restou da fabricante original do produto de limpeza Murphy Oil Soap, vendida para a Colgate-Palmolive em 1991, a JTM foi fundada em 1890 com o nome Phoenix Oil Company, e produzia graxa para eixos e lubrificantes para esteiras durante a Revolução Industrial. Hoje, a empresa ainda é propriedade dos netos do fundador Jeremiah Timothy Murphy, cujas iniciais agora formam seu nome. A JTM trabalha principalmente com duas linhas de produtos: Lubrificantes Murphy s, para montagem e desmontagem de pneus, e lubrificantes para juntas de tubulação Phoenix, usados em linhas de água e esgoto. A empresa também fabrica produtos para outras marcas e especializados. Para Schodowski, a empresa tem estabilidade para crescer, com vendas constantes de até US$ 10 milhões anuais e com participação de mercado estimada em 65% na duas linhas de produtos principais. Mas no fundo, Schodowski sabia que, para expandir essa empresa de 114 anos, seria inevitável mudar técnicas de produção e adaptar os funcionários e proprietários. Ele conta que Estávamos praticamente amontoados em um prédio velho. Não dava para expandir. Mesmo dentro do edifício, não tinha como colocar mais maquinário e equipamentos. Se quiséssemos expandir a empresa, precisaríamos de mais espaço. 2 JTM Products, Inc.

3 Quando a JTM escolheu o novo local, onde estão atualmente, nos arredores de Cleveland, o próximo desafio para Schodowski era resolver as necessidades de manuseio de materiais das linhas de produtos da empresa. Enquanto a linha de produtos Murphy s é embalada principalmente em baldes de 11 e 18 kg, a linha Phoenix é embalada principalmente em caixas com embalagens de 1 ou 4 litros. Como os dois tipos de produtos precisam ser paletizados antes da expedição, a equipe da fábrica precisava carregar muito peso, e o processo era lento. Quando decidimos fazer a mudança, analisamos outras configurações para as operações. O layout era fragmentado no prédio antigo e não era possível implementar paletizadoras ou outros equipamentos automáticos. Precisávamos estar sempre contratando mais gente para carregar os produtos manualmente nos paletes e transportá-los para outro ponto para a embalagem termo-encolhível, conta Schodowski. Entrando no mundo da automação Quando começamos a projetar as novas instalações, sabíamos que teríamos muito mais espaço e que poderíamos trabalhar com as duas linhas ao mesmo tempo. Operar as duas linhas juntas na fábrica antiga era complicado. Era preciso ter pessoal extra, e os funcionários precisavam ficar lá mesmo que não estivéssemos operando as duas linhas, explica Schodowski. Foi necessária uma solução que atendesse às duas linhas de produtos, permitindo que a JTM alocasse uma parte maior dos metros quadrados das novas instalações para os equipamentos do processamento de produtos químicos e para o estoque. A resposta veio com uma paletizadora automática capaz de manusear baldes e também caixas. 3 JTM Products, Inc.

4 A paletizadora robotizada da JTM Alvey usa um braço articulado Motoman e uma mão a vácuo Alvey projetada e construída internamente pela Intelligrated. O manipulador a vácuo permite que o robô manuseie tanto baldes quanto caixas, além dos diversos formatos de paletes usados pela JTM. Matando dois coelhos com uma cajadada só, consideramos que a paletizadora automática eliminaria a necessidade de uma pessoa no final da linha. A ideia não era eliminar cargos, mas também não queríamos contratar mais gente quando a empresa começasse a crescer, diz Schodowski. Ele pesquisou opções junto com Larry Wilson, diretor de operações da JTM. Dois veteranos da Colgate-Palmolive Wilson, em recursos humanos e manufatura; Schodowski, em contabilidade e finanças, tinham certeza de que a paletização automática seria o caminho mais econômico. Foi feita uma lista de possíveis fornecedores, que rapidamente reduziu-se a uma só opção: paletizadoras Alvey, da Intelligrated (antiga FKI Logistex ), o único fornecedor que oferecia uma solução integrada que operasse baldes e caixas ao mesmo tempo. Essa solução, uma célula de paletização robotizada integrada com braço articulado Motoman e manipulador a vácuo Alvey, ganhou a venda para a JTM. Schodowski detalha: Tínhamos a opção de comprar duas paletizadoras separadas para as caixas e para os baldes, ou encontrar uma solução que trabalhasse com ambos. Quando descobrimos que as paletizadoras Alvey da Intelligrated nos permitiriam paletizar as duas linhas com um só equipamento, nos interessamos pela opção. A instalação da paletizadora robotizada Alvey também liberaria espaço na nova fábrica. 4 JTM Products, Inc.

5 Flexibilidade em movimento Mais ou menos no centro da nova fábrica da JTM, com os equipamentos de processamento e embalagem de um lado e com os paletes de caixas e baldes empilhados de outro, está a célula de paletização robotizada Alvey da JTM, cercada por uma gaiola de segurança. Baldes de pasta lubrificante Murphy s para pneus são enchidos, tampados e transportados para a paletizadora. Com um zumbido, o robô gira para apanhar um palete vazio da estação de carregamento e posiciona-o no início de uma esteira de saída para começar a paletizar os baldes. No design original do projeto, 10 paletes são pré-carregados na estação de carga no início da sequência, e o robô faz a contagem conforme retira cada um deles. Atualmente, a Intelligrated está criando uma modificação, para que a paletizadora perceba quantos paletes foram carregados na estação. Assim, o operador poderá carregar de um a dez paletes no início da operação, permitindo fazer sequências mais curtas e variar tamanhos sem precisar retirar manualmente os paletes da célula. No alimentador da célula, instruídas pelo sistema de controle do robô, as esteiras de acumulação da Intelligrated pegam e enfileiram os baldes das esteiras da produção. Dependendo do tamanho do produto e do padrão de empilhamento usado na operação de paletização específica, o manipulador a vácuo pega um ou três baldes por vez pela tampa, alinhando-os e formando as camadas no palete. Quando os paletes são cheios, são embalados por uma embaladora térmica automática, e levados por uma empilhadeira para o estoque da fábrica. As caixas de lubrificante para tubulação Phoenix são processadas de forma semelhante. O operador configura o sistema no início, carrega os paletes e o robô pega um palete para começar a empilhar.as caixas chegam à célula de uma segunda linha alimentadora, e o processo começa de novo. Robótica para paletização automatizada O número de opções pode dificultar o processo decisório de escolha entre tecnologias novas ou convencionais. Embora a decisão da JTM de adquirir uma paletizadora robotizada ao invés de uma convencional possa parecer lógica, ela nem sempre é tão clara para empresas em situações semelhantes. Há não muito tempo, paletizadoras convencionais eram a única tecnologia viável. Consequentemente, nas últimas décadas, elas tornaram-se componentes padrão de operações modernas de manuseio automatizado de materiais. Mas nos últimos cinco anos, a robótica entrou em cena como alternativa às paletizadoras convencionais, dificultando o processo decisório para cada tipo de aplicação. Embora aplicações de alta produtividade costumassem precisar de paletizadoras de alta velocidade tradicionais, as aplicações aceleradas modernas podem trabalhar tanto com robótica quanto com tecnologia convencional. As diferenças entre os tipos de soluções ficam ainda mais obscuras em termos de flexibilização de padrões. Tanto as soluções robóticas quanto as convencionais podem ser configuradas com praticamente qualquer padrão. O segredo é definir qual solução funciona melhor com os outros parâmetros da aplicação. 5 Paramount JTM Products, Citrus Inc.

6 A flexibilidade do projeto faz parte do sistema da Intelligrated. Embora a JTM ainda não use a capacidade do robô de paletizar as duas linhas ao mesmo tempo, o robô permite que a produção seja acelerada a qualquer momento. Além de permitir que a JTM opere duas linhas ao mesmo tempo, a célula de paletização Alvey trabalha com diversos padrões de empilhamento e tamanhos de palete, além de diferentes tamanhos de baldes e caixas. Para os baldes Murphy s de 11 kg, o robô empilha paletes de 1 x 1,20 m em quatro camadas de 12 baldes cada. Os baldes Murphy s de 18 kg são empilhados em dois padrões. Nos paletes de 1 x 1,20 m, são formadas três camadas com 12 baldes cada. Em paletes de 1,20 x 1,20 m, o padrão são três camadas de 16 baldes cada. Para as caixas Phoenix com embalagens de um litro, o robô usa um palete de 1 x 1,20 m e forma dez camadas, com cinco caixas cada. Para as caixas com embalagens de quatro litros, o robô monta um palete de 1 x 1,20 m com seis caixas por camada, em seis camadas. Como os padrões para as caixas usam ângulos diferentes, o robô consegue pegar duas caixas por vez, soltar uma, girar a segunda e depois soltá-la. A Intelligrated ajudou a criar mais um padrão de empilhamento depois da instalação do robô. Tom Simone, gerente de engenharia robótica da Intelligrated, explica: A célula robótica Alvey da JTM usa um sistema de controle sofisticado, que minimiza a necessidade de interação com o operador. Para projetar essa célula, analisamos os tamanhos dos baldes e das caixas manuseadas. Como cada produto tem um padrão de alinhamento no palete e uma velocidade de produção específica, foi preciso definir a quantidade que seria posicionada a cada vez, e então criar os padrões. Esclarecendo a situação Gerentes de operações e cadeia de fornecimento devem considerar cuidadosamente as opções para decidir o tipo de sistema necessário para automatizar uma operação de paletização. Embora não haja uma regra rígida, as paletizadoras convencionais costumam ser mais usadas para aplicações que exigem mais velocidade, com produtos com pouca embalagem. A redução de embalagens é muito comum nos ambientes de varejo de grande volume modernos, em parte devido ao alto custo dos corrugados. As soluções robóticas geralmente funcionam melhor em linhas de baixa velocidade e quando a paletizadora precisa manusear várias linhas ao mesmo tempo. Como são geralmente mais compactas, as soluções robotizadas são uma boa opção para espaços limitados. Diversos fatores, inclusive o retorno sobre o investimento, precisam ser analisados com cuidado na hora da decisão. 6 Paramount JTM Products, Citrus Inc.

7 A instalação da compacta paletizadora robotizada Alvey na fábrica de metros quadrados da JTM economizou espaço, que pode ser usado para estocar os produtos da empresa. A empresa deixa em média duas semanas de inventário à mão. Ele acrescenta: Também decidimos que, como a operação incluía baldes e caixas, usaríamos um manipulador a vácuo, e não mecânico. Para pegar produtos diferentes, em quantidades diferentes, e como era preciso soltar os produtos em posições variadas, o vácuo era a melhor opção. Outro motivo para a escolha do vácuo foi a possibilidade de pegar os produtos por cima, que era a forma mais eficiente de fazê-lo. Desempenho peso-pesado A paletizadora robotizada Alvey da JTM cumpriu as expectativas de Schodowski e Wilson. Embora a JTM esteja usando somente 65% da capacidade do sistema, deixando espaço para continuar a crescer, Wilson estima que a célula opere 75% do volume de negócios anual da JTM. Esse volume representa um desempenho impressionante de mais de baldes e caixas por ano, com 75% dos baldes na medida de 11 kg e 75% das caixas com embalagens de um litro. Em um dia típico de paletização, Wilson diz que a célula manuseia 60 paletes de baldes de 11 kg, 20 paletes dos baldes de 18 kg, 40 paletes de caixas de embalagens de 1 ou 25 paletes de caixas com embalagens de 4 l. A fábrica da JTM opera atualmente com um turno de 7 horas, cinco dias por semana, com oito funcionários, mas a paletização não é feita todos os dias. A JTM emprega 20 pessoas no total. Em um dia produtivo, o robô monta até 70 paletes de baldes de 11 kg, totalizando até baldes. Em média, baldes são paletizados por dia, comparados aos baldes que podiam ser empilhados em um dia na fábrica antiga. 7 JTM Products, Inc.

8 O ganho de produtividade de 55% desde a instalação do robô já permitiu algum aumento nas vendas. O aumento de capacidade com o robô também liberou os funcionários para outras tarefas. Nas instalações antigas, sem o robô, eu precisaria de mais duas pessoas para conseguir esse volume, diz Wilson. Além do aumento de capacidade, a motivação para instalar o robô veio também com os valores da família fundadora, e com problemas de segurança e ergonomia que afetavam a leal equipe da fábrica, que começava a sentir as dificuldades da idade. Com o robô, parte do trabalho mais pesado foi eliminado. Fizemos a coisa certa. A família Murphy tem um ótimo relacionamento com todos os funcionários, e existe respeito mútuo entre todos na JTM, afirmou Wilson. Comprovando o carinho entre funcionários e a família Murphy, há uma placa na parede da sala de reuniões da fábrica, datada de A placa, assinada por todos os funcionários da empresa, proclama sua dedicação à família Murphy. Wilson acrescenta: A ergonomia pesou em nossa decisão. Temos uma equipe mais velha. Desde a mudança para cá, já aposentamos três pessoas. Tínhamos pessoas que carregavam ou baldes por dia. É muito para um dia. Para Schodowski, Nem tudo se baseia em economia pura e simples, mesmo considerando que o projeto seria bastante recompensador. Podemos estar poupando as costas de alguém, algo que poderia resultar em um processo trabalhista no futuro. Sabemos como isso pode sair caro. Quando todos esses custos são computados, dá para dizer que valeu muito a pena. Acertando o foco Se a robótica parecer ser a resposta, os tipos de robôs e componentes a serem usados também precisam ser decididos. A maioria das paletizadoras robotizadas modernas usam robôs em pórtico, chamados de robôs quadrados, ou robôs de braço articulado, conhecidos como robôs redondos. Ambos os apelidos estão relacionados ao tipo de movimento. Os robôs de pórtico trabalham com movimentos lineares, ou seja, para cima, para baixo e para os lados, em um espaço de até 30 metros de comprimento. Costumam ser projetados dentro das dimensões de um projeto específico e oferecem mais flexibilidade geral, incluindo a possibilidade de trabalhar em diversos locais de separação e colocação. Os robôs de braço articulado são mais restritos em termos de área de trabalho, mas costumam ser mais rápidos e econômicos. Em uma paletização típica, um robô de braço articulado pode montar até quatro cargas de palete dentro de sua célula de trabalho. Outra decisão importante em uma aplicação de robótica é que tipo de manipulador, ou mão será usada. Embora manipuladores a vácuo tenham muitas aplicações, eles não servem para todas as operações, especialmente itens embalados para exposição de produtos, como caixas com o tampo aberto e bandejas com embalagem retrátil. Nessas situações, uma pinça lateral ou garra pode ser uma opção melhor. 8 Paramount JTM Products, Citrus Inc.

9 Embora números concretos não fossem a principal preocupação de Schodowski na implementação do projeto, ele acha que a JTM está testemunhando um retorno rápido sobre o investimento no robô. Eu calculei o robô como equivalente ao salário de pelo menos uma pessoa, com benefícios. O retorno pode vir em apenas quatro anos. Acho que o retorno pode ser até mais rápido porque, à medida que crescemos, não vamos precisar de mais contratações. O plano original era manter uma equipe de oito pessoas, e é onde estamos hoje, resume Schodowski. No chão de fábrica Quando o robô chegou, Wilson diz que a equipe ficou entre incrédula e preocupada. Mas, com o tempo, passaram a reconhecer as vantagens. Depois de dois meses, ele diz que a equipe começou a comentar: Nossa, faz muito tempo que a gente não carrega nenhuma caixa ou balde. É muito bom. Na verdade, segundo Wilson, o desconforto acabou virando inspiração, e a equipe um dia assumiu a tarefa de reconfigurar uma das linhas secundárias com muito trabalho manual para ser operada também pelo robô. Pegaram e inverteram todas as esteiras da linha e enviaram para a paletizadora. Agora, eles só precisam embalar as caixas, e o robô empilha tudo. A paletizadora robotizada Alvey da JTM, com vida útil estimada em até 20 anos, tem operado com estabilidade desde a instalação. A JTM conserva seus equipamentos por muito tempo, e espera que o novo robô seja uma parte confiável da operação por muitos anos. Schodowski brinca: Se você for ali dar uma volta no chão da fábrica, temos uma máquina que, pelos meus cálculos, ainda é operada pelos Flintstones. Com a manutenção adequada, esperamos que um equipamento dure o quanto for necessário. O melhor parceiro Assim como a escolha do melhor tipo de robô ou de manipulador para o projeto de paletização é fundamental, também é importante escolher o parceiro correto para criar a solução. Como é necessário conhecer profundamente a engenharia de paletização para orçar corretamente esse tipo de solução, é importante escolher um parceiro de negócios que tenha experiência nesse tipo de operação. Muitas empresas que buscam soluções robotizadas costumam procurar uma empresa de robótica genérica, o que pode ser um erro. Projetos de paletização precisam e experiência comprovada em integração de manuseio de materiais para definir se uma solução robotizada é adequada, ou se um misto de robótica e outras tecnologias será necessário. Outro erro pode ser escolher uma empresa de robótica que terceiriza os componentes de uma solução de robótica em vez de usar um único fornecedor que crie, fabrique e ofereça o suporte da solução. Uma solução de fornecedor exclusivo frequentemente permite controlar melhor o projeto desde o início, com componentes de melhor qualidade e cronograma de comissionamento mais rápido. Fornecedores exclusivos também diminuem o risco e oferecem melhor suporte em vendas, serviço e manutenção. Qualquer que seja a solução robotizada ou convencional, um parceiro confiável que identifique e recomende uma solução para um sistema de produção complexo é um recurso inestimável, especialmente quando ele consegue integrar o sistema de paletização ao sistema e controle geral de manuseio de materiais da empresa. 9 Paramount JTM Products, Citrus Inc.

10 O diretor de operações da JTM, Larry Wilson (esq.), e o presidente e CEO, Dan Schodowski (dir.), ao lado da paletizadora robotizada Alvey. A célula robótica permite que a JTM paletize várias linhas de produção e tipos de embalagem no mesmo sistema. Wilson que, junto com Schodowski, foi o principal arquiteto do projeto, trabalhou muito para envolver os proprietários e funcionários da empresa na decisão de implementar um robô. Para ele, a Intelligrated leva os créditos pelo design, integração e suporte de um sistema que cumpriu e superou todas das metas da empresa. A Intelligrated faz o serviço completo. Oferece engenharia, equipe, integração, o pacote completo do princípio ao fim. Começam numa folha de papel e terminam na fábrica, produzindo o que é para produzir. Se eu precisasse novamente, compraria da Intelligrated outra vez, qualquer que fosse a aplicação. Para os dedicados funcionários, gerentes e proprietários da JTM Products, a mesma tradição de lealdade parece ser a fórmula para mais 114 anos de sucesso. 10 JTM Products, Inc.

11 Sobre a Intelligrated Com sede nos Estados Unidos, a Intelligrated (R) é uma fornecedora exclusiva e líder em soluções de gerenciamento automatizado de materiais que aumentam a produtividade no abastecimento para varejistas, fabricantes e fornecedores de logística de todo o mundo. Com um extenso portfólio de equipamentos de automação, softwares, serviços e suporte, as soluções da Intelligrated oferecem vantagem competitiva e otimizam o desempenho operacional de seus clientes com mais flexibilidade, eficiência e precisão. A Intelligrated projeta, fabrica, integra e instala soluções completas de gerenciamento automatizado de materiais. Suas esteiras transportadoras, sistemas de separação IntelliSort (R), paletizadoras e robôs Alvey (R) e sistemas de armazenagem e recuperação automatizados são gerenciados por softwares e controles avançados. A Intelligrated Software oferece sistemas de execução em armazéns, um conjunto dimensionável de software que gerencia todo o processo de abastecimento, inclusive equipamentos, mão de obra e inteligência de negócios, com tecnologias de separação e entrega por voz e luz. Na concepção, na integração e durante o serviço de suporte ao ciclo de vida, a Intelligrated proporciona sucesso confiável e contínuo na distribuição e no abastecimento, e o máximo de retorno sobre investimento. A Intelligrated oferece suporte técnico multilíngue 24 horas e atendimento para todo o ciclo de vida dos projetos, com uma rede de centrais de atendimento locais, regionais e nacionais. Para mais informações, fale com a Intelligrated: info@intelligrated.com 7901 Innovation Way, Mason, Ohio JTMCS Intelligrated. Todos os direitos reservados.