Produção de máquinas de corte e encadernação de rebobinadores: como otimizar o layout da linha de montagem?

O objetivo principal da otimização do layout da linha de produção de ligação da máquina de corte longitudinal e da rebobinadeira é alcançar um fluxo de material contínuo, maximizar a eficiência da produção, humanizar a operação e facilitar a manutenção. Um layout excelente pode reduzir significativamente o tempo de inatividade para troca, reduzir a perda de material, melhorar a qualidade do produto e a segurança operacional.

Aqui estão estratégias e considerações detalhadas para otimizar layouts:

1. Princípios fundamentais

1. Eficiência de fluxo: certifique-se de que o caminho das matérias-primas (rolos mestres) até os produtos acabados (rolos de corte) seja reto ou tenha curvas suaves para evitar giros, levantamentos ou esperas desnecessários.

2. Ergonomia: Ofereça aos operadores um ambiente de trabalho seguro e confortável, facilitando o carregamento e descarregamento, o monitoramento, o ajuste e a manutenção.

3. Flexibilidade: O layout deve ser capaz de acomodar diferentes larguras, diâmetros e rolos acabados de diferentes larguras, diâmetros e materiais, facilitando a rápida alteração das especificações do produto.

4. Segurança: O isolamento de segurança e a proteção de partes móveis do equipamento, áreas elétricas perigosas e manuseio de materiais devem ser totalmente considerados.

5. Manutenção: deixe espaço suficiente para manutenção do equipamento para facilitar a manutenção diária e a solução de problemas.

2. Estratégia de otimização para o layout das áreas-chave

Uma linha de ligação de corte e rebobinamento típica inclui principalmente as seguintes áreas:

1. Área de Descontração

• Pontos de layout:

◦ Localização: A montante da linha de produção, geralmente a uma certa distância da máquina de corte, deixando espaço suficiente para o operador levantar e preparar a bobina mestre.

◦ Seleção do equipamento: Adote uma estrutura de desenrolamento rotativa de estação dupla. Quando uma estação está em produção, a outra estação pode preparar o próximo rolo mestre (enfiar papel, enrolar) para garantir a troca ininterrupta de bobinas, o que é fundamental para melhorar a eficiência.

◦ Planejamento de espaço: Reserve um espaço aberto ao lado para armazenar o rolo mestre a ser produzido, de preferência com passagem para empilhadeira ou caminhão. Considere o uso de uma mesa elevatória hidráulica para auxiliar no enrolamento, reduzindo a dificuldade e o perigo do levantamento.

2. Sistema de conexão e reboque (sistema de manuseio e guiamento da Web)

• Pontos de layout:

◦ Projeto do caminho: O caminho do material do desbobinador até a guilhotina deve ser o mais curto e horizontal possível. Muitos rolos-guia podem aumentar as flutuações de tensão e o risco de arranhões.

◦ Integração de equipamentos auxiliares: Disposição razoável de dispositivo de correção de desvio (EPC), rolo de detecção de tensão, eliminador de estática, unidade de pré-tratamento (como tratamento de plasma) nesta área, etc. Esses dispositivos devem ser montados em uma base resistente e fáceis de ajustar e acessar pelos técnicos.

◦ Proteção de segurança: Todos os rolos-guia e correias móveis devem estar equipados com capas de proteção.

3. Zona de corte

• Pontos de layout:

◦ Localização central: a máquina de corte é o coração da linha de produção, e sua localização determina o layout das áreas frontal e traseira.

◦ Espaço de operação: Deve haver espaço suficiente na parte frontal, traseira e em ambos os lados da máquina de corte para facilitar ao operador a troca de lâminas (facas redondas ou retas), a limpeza de resíduos e o ajuste da posição do porta-ferramentas. A largura da passagem em ambos os lados não deve ser inferior a 1 metro.

◦ Descarte de resíduos: Se for a borda residual gerada pelo corte da lâmina, a interface do sistema de sucção de resíduos deve ser projetada sob ou na lateral da máquina de corte para sugar os resíduos diretamente para o coletor de pó para manter o ambiente limpo e evitar o emaranhamento de resíduos no equipamento.

4. Área de Rebobinamento

• Pontos de layout:

◦ Encaixe firme: o rebobinador deve estar o mais próximo possível da saída da máquina de corte para reduzir a seção suspensa do material após o corte, evitando que filmes, papel de seda e outros materiais tremam ou vibrem, afetando a qualidade do rebobinamento.

◦ Método de enrolamento: utilize enrolamento de superfície de estação dupla ou enrolador central. Da mesma forma, o design de duas estações permite a remoção de rolos acabados e a instalação de novos tubos de papel sem tempo de inatividade.

◦ Área de desbobinamento: Deve ser planejada uma área suficiente atrás da rebobinadeira para desbobinamento, pesagem, etiquetagem e armazenamento temporário. Considere integrar um carrinho de desbobinamento automático (AWC) e uma linha transportadora de rolos para transportar automaticamente o rolo acabado para a próxima área, reduzindo significativamente a intensidade de trabalho.

5. Manuseio do produto acabado

• Otimização de layout:

◦ Linha de montagem: Depois que o rolo acabado é descarregado do rebobinador, ele é transportado suavemente para a área de embalagem, área de inspeção ou armazém através da linha transportadora de rolos, carrinho AGV ou canal de empilhadeira.

◦ Divisão funcional: divida claramente as áreas de embalagem, inspeção e preparação para evitar confusão e ineficiências causadas por operações cruzadas.

3. Três modos e opções de layout comuns

Dependendo do formato e do espaço da oficina, diferentes modos de layout podem ser selecionados:

1. Layout linear

◦ Descrição: O desenrolamento, o corte, o rebobinamento e o processamento do produto acabado são organizados em linha reta.

◦ Vantagens: O processo é o mais simples e claro, o material flui suavemente e é fácil de expandir.

◦ Desvantagens: O comprimento da planta necessária é o maior.

◦ Adequado para: Oficinas retangulares com amplo espaço, o layout mais comum e eficiente.

2. Layout em forma de L

◦ Descrição: A linha faz uma curva de 90 graus em um determinado ponto, geralmente após ser rebobinada.

◦ Vantagens: Melhor aproveitamento do espaço, especialmente adequado para plantas quase quadradas. As áreas de corte ruidosas podem ser separadas das áreas de embalagem das mais silenciosas.

◦ Desvantagens: Há uma direção no fluxo de material, o que requer um projeto cuidadoso do sistema de rolos-guia na curva.

◦ Adequado para: Lojas com espaço limitado ou divisórias funcionais.

3. Layout em forma de U

◦ Descrição: A área de desenrolamento e a área de manuseio do produto acabado estão localizadas no mesmo lado, formando um formato de U.

◦ Vantagens: Reduz bastante a distância de manuseio do material, o que é conveniente para o mesmo grupo de operadores cuidar do carregamento e descarregamento, economizando mão de obra.

◦ Desvantagens: O layout é relativamente compacto e o espaço para manutenção do equipamento pode ser limitado.

◦ Aplicável: oficinas com alto grau de automação, busca de produção enxuta e otimização de pessoal.

4. Integração de automação e inteligência

A otimização moderna do layout é inseparável da automação:

• Veículos guiados automaticamente (AGVs): para o transporte automático de rolos mestres e acabados.

• Sistema de enrolamento automático: realiza encaixe e troca totalmente automáticos das extremidades de desenrolamento e rebobinamento.

• Sistema de controle centralizado: monitore a tensão, velocidade, correção e outros parâmetros de toda a linha na sala de controle central para obter operação com um clique e gerenciamento de receitas.

• Sistema de aquisição e monitoramento de dados (SCADA/MES): Coleta dados de produção (medidores, taxa de refugo, tempo de inatividade) para análise e otimização contínua.

Resumo: Otimizar listas de verificação

Ao planejar ou modernizar sua tubulação, verifique as seguintes perguntas uma por uma:

• O processo é contínuo? Pode ser alterado sem interrupção?

• Há espaço suficiente? Há espaço suficiente para operação, manutenção e armazenamento de materiais?

• O caminho é o mais curto? O caminho do material, do desenrolamento ao rebobinamento, é o mais direto possível?

• A segurança está em vigor? Todos os pontos de perigo estão protegidos? O botão de parada de emergência está ao alcance?

• A logística é tranquila? É fácil entrar e sair do rolo mestre e do rolo acabado? Haverá interferência cruzada?

• Será escalável no futuro? O layout permite a adição de novos equipamentos ou tecnologias no futuro?

Em última análise, o layout ideal é uma decisão abrangente baseada em seus produtos específicos, metas de produção, condições da planta e orçamento de investimento. Recomenda-se a comunicação com fornecedores de equipamentos e planejadores de linha experientes antes de finalizar o plano, ou até mesmo o uso de software de modelagem 3D para simulação, a fim de obter os melhores resultados.