JTM Products, Inc.

ESTUDO DE CASO
JTM Products, Inc.
Com robótica, fabricante de 114 anos consegue
55% de ganho em produtividade
automação que traz resultados™
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ESTUDO DE CASO
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 2009.
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.”
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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 6.500 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.
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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.
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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.
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.
Mas nos últimos cinco anos, a robótica entrou em cena como
alternativa às paletizadoras convencionais, dificultando
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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.
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A instalação da compacta
paletizadora robotizada Alvey
na fábrica de 6.500 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 200.000
baldes e 150.000 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 3.300 baldes. Em média, 2.800 baldes são paletizados por dia, comparados aos
1.800 baldes que podiam ser empilhados em um dia na fábrica antiga.
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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 1918. 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 1.800 ou 1.900 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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Sobre a Intelligrated
Com sede nos Estados Unidos, a Intelligrated® é uma fornecedora exclusiva, líder
em soluções de gerenciamento automatizado de materiais que impulsionam a
distribuição e a produtividade no abastecimento para varejistas, fabricantes e
provedores de logística ao redor do mundo. Através de um amplo portfólio de
equipamentos de automatização, software, serviços e suporte, as soluções da
Intelligrated otimizam processos, aumentam a eficiência e conferem aos negócios
uma vantagem competitiva.
A Intelligrated projeta, fabrica, integra e instala soluções completas de
gerenciamento automatizado de materiais, incluindo sistemas de esteiras,
sistemas de separação, paletizadoras, tecnologias de robótica, sistemas
automatizados de armazenagem e recuperação e de separação de pedidos – tudo
gerenciado por software e controles de máquina avançados. A empresa oferece
soluções para equipamentos de ponta do setor, fabricados pela Intelligrated com
as marcas Alvey®, RTS™ e IntelliSort®, além de software para gestão de armazéns
(WMS), controle de armazéns (WCS) e gestão de mão de obra.
Cada projeto é respaldado pelo suporte técnico multilíngue da Intelligrated
24h/dia x 7 dias/semana e pelo acesso ao serviço de ciclo de vida útil através
de uma rede de centros de serviço nacional, regional e local. Desde o conceito
à integração ao suporte de ciclo de vida útil, a automatização da Intelligrated
entrega sucesso na distribuição e abastecimento.
Para mais informações, fale com a Intelligrated:
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