O Sistema de AGVs da EMBRACO.

A EMBRACO (Empresa Brasileira de Compressores), localizada em Joinville - SC, é uma importante indústria no ramo de compressores herméticos para refrigeração, se caracterizando como a segunda maior produtora mundial neste setor.

Devido à concorrência de mercado, técnicas modernas para gerenciamento da manufatura estão sendo empregadas na EMBRACO, entre elas: política "just in time", células de manufatura integradas por um sistema de informação e um sistema de transporte altamente flexível, os AGVs.

ESTAÇÃO 1 ESTAÇAO 2 AGVS AGVs A ESTAÇÃO k Atendimento dos AGVs às estações. ESTAÇAO 3 Linhas de fabricação de componentes Linhas de Montagem de compressores . * Limites do sistema em análise Figura 4.1 - Sistema em Análise

O sistema de AGVs da EMBRACO é constituído de 4 veículos de acionamento elétrico, diversas estações de carregamento e descarregamento de peças, portas automáticas, um CLP e um PC. Toda a tecnologia é alemã, fornecida pela empresa “Eisenmann”.

Os AGVs são guiados por meio de campos magnéticos gerados por uma corrente elétrica que passa por fios condutores enterrados no piso da fábrica. Um campo magnético é induzido pelas correntes que circulam nos fios com frequências distintas e é captado por antenas colocadas sob os AGVs. Ver figura 4.2.

Os dispositivos conhecidos como “transceivers” localizados junto ao teto da fábrica e na parte superior dos AGVs trocam sinais de infravermelho permitindo uma comunicação entre o CLP que comanda o sistema e o AGV. Ver figura 4.3.

Os veículos possuem duas posições para transporte. Cada posição pode transportar até duas pilhas horizontais de cestos metálicos ou de plástico. A figura 4.4 mostra o AGV com seus principais componentes, descritos a seguir [31].

• Sensores em pé: Estes sensores tem como função determinar se não existem cestos ("containers" utilizados para transportar as peças) para fora do AGV.

• Sensores deitados: Este sensores tem como função confirmar se existe cesto em uma posição do AGV.

• Sensor abaixo dos roletes: Este sensor tem como função posicionar o AGV corretamente nas estações.

• Roletes: Os roletes auxiliam na carga e descarga dos cestos.

• "Stoppers": Tem a função de bloquear a carga e descarga de cestos. Definem o fim de curso dos cestos.

• "Transceiver": Estabelece uma comunicação entre o CLP e o AGV através de sinais infravermelho.

• "Bumpers": Apresentam como função evitar um choque entre os AGVs e qualquer outro obstáculo no seu caminho.

AGV

I = Corrente elétrica B = Campo magnético

Figura 4.2 - Direcionamento dos AGVs da EMBRACO

Sensor deitado Transceiver’ Sensor em pé Roletes “Stopper” Sensor abaixo dos roletes Bumper

Figura 4.4 - Características de um AGV da EMBRACO

Todos os AGVs são alimentados por baterias permitindo um tempo médio de operação de 1 hora. Após este tempo, os AGVs são desabilitados para transporte e direcionados para a estação de carga de bateria. A figura 4.5 mostra o "layout" completo do sistema de transporte da EMBRACO. As estações estão generalizadas pelos nomes “Ei” e “Mi”, para i= 1, 2, 3...

Cada ponto numerado do “layout” na figura 4.5 representa um ponto de identificação da posição do AGV no chão de fábrica. Estes pontos são lidos por um leitor do ponto de identificação colocado sob os AGVs conforme mostra a figura 4.2. As linhas contínuas direcionadas que passam sobre estes pontos representam os caminhos dos AGVs (fios sob o piso da fábrica) e as linhas pontilhadas representam os caminhos onde os AGVs trocam de “pista”. Por exemplo, um AGV no ponto 15 deseja ir para a estação E10. Neste caso, ao atingir o ponto 11, o AGV é desviado à esquerda ficando sem orientação até encontrar o caminho que conecta os pontos 8 e 10. Quando o AGV alcança este caminho o AGV é reorientado e segue até o ponto 8 para verificar a sua posição correta e retomando a seguir em movimento contrário até atingir a estação E10.

Nos pontos de decisão, coincidentes com os pontos de identificação de onde partem mais de um caminho, uma decisão de qual caminho tomar deverá ser realizada baseada na

programação dos AGVs. Através das diferentes frequências das correntes nos fios condutores sob o piso de fábrica, os AGVs podem ser guiados e os caminhos selecionados para que alcancem o destino final. Por exemplo, um veículo no ponto 55 da figura 4.5 deseja ir para a estação M l. No ponto 55, um ponto de identificação e decisão, partem dois caminhos possíveis, um caminho com frequência F2 conectando o ponto 55 ao ponto 53 e o outro caminho com frequência F3 conectando o ponto 55 ao ponto 54. O caminho entre os pontos 57 e 55 possui uma frequência Fl. Para este exemplo, de acordo com a programação do AGV, após a frequência F l, o AGV deverá seguir o caminho com frequência F3 atingindo o ponto 54 e assim, posteriormente a estação M l.

Todo o controle de tráfego, conforme já citado, é realizado pelo CLP central. Este controle é baseado na técnica de controle por zonas. Cada par de pontos de identificação da posição do AGV limita uma zona que pode ser ocupada por apenas um AGV. Ver figura 4.6.

Se uma zona de controle estiver livre, o veículo entra nesta zona e passa a ocupar este recurso até sair da mesma pelo mesmo ponto que entrou ou por um outro ponto de identificação que a limita. Se um segundo AGV tentar acessar esta zona ainda ocupada por um outro AGV, ao passar pelo ponto de identificação anterior à zona ocupada, o segundo AGV é automaticamente parado, permanecendo parado até que a zona seja liberada pelo AGV que a ocupa ou até que uma ordem para desviar o caminho seja passada do CLP para o AGV em questão. Assim, há sempre um gerenciamento por zonas, evitando possíveis colisões. Por exemplo, na figura 4.6, se um AGV está na zona limitada pelos pontos 10 e 14 e um segundo AGV deseja passar por este caminho, ele será automaticamente parado ao passar pelo ponto 8, permanecendo neste ponto até que a zona entre os pontos 10 e 14 seja liberada pelo primeiro AGV.

Quando um AGV ocioso (sem ordens de transporte) em um ponto da fábrica bloqueia a passagem de um segundo AGV com uma ordem sendo executada, o CLP envia um sinal de comando para o AGV ocioso dirigindo o veículo para uma outra posição da fábrica permitindo a passagem do segundo AGV executando uma ordem.

O objetivo do sistema de AGVs da EMBRACO é transportar peças da fabricação para a montagem de compressores utilizando os caminhos pré-definidos como visto na figura 4.5. Um “layout” simplificado é mostrado na figura 4.7, com três setores fundamentais:

• Setor de soldagem. • Setor de usinagem.

• Setor de montagem com duas linhas de montagem de peças (compressores).

As duas linhas de montagem são separadas das linhas de fabricação (usinagem e soldagem) por portas automáticas. Esta separação é devida as condições de climatização necessárias na área de montagem (temperatura e umidade controladas). As portas abrem-se automaticamente para permitir a passagem dos AGVs, fechando em seguida.

Pontos de identificação

8 10 14 da posição de um AGV.

-... ♦•Zona de Controle

Zona => recurso

AGV => Concorrem pelos recursos.

Figura 4.6 - Controle dos AGVs

SOLDAGEM

LINHA DE MONTAGEM II