Montagem modular nas fábricas da Audi

É por isso que a Audi está a introduzir o primeiro sistema de montagem modular do mundo na indústria automóvel como uma nova e suplementar forma de organização. Os trabalhadores montam componentes em "ilhas de produção", independentemente do tempo do ciclo.

Além disso, devido à elevada variabilidade de componentes, os veículos guiados automaticamente (AGV) fornecem as estações com os materiais necessários, de acordo com o princípio goods-to-person (‘produto à pessoa’).

A crescente complexidade dos produtos e da procura estão a alterar os requisitos para a produção. Tem de se adaptar com cada vez maior flexibilidade às necessidades específicas dos clientes, mudanças de mercado a curto prazo, e questões de sustentabilidade. É cada vez mais difícil mapear uma montagem de tapete rolante convencional para esta complexidade. Esta forma de fazer as coisas baseia-se num princípio de tempo de ciclo uniforme para cada produto em cada local de trabalho, numa sequência fixa. Pelo contrário, a montagem modular funciona sem tapete ou com um ritmo de trabalho uniforme.

Em vez de um tapete rolante rígido, os procedimentos dinâmicos deslocam-se com uma sequência variável de estações e tempos de processamento dependentes da variação (tapete de transporte virtual).

Em preparação para a aplicação posterior em série, a equipa do Diretor de Projeto Wolfgang Kern no Laboratório de Produção da Audi está a implementar esse conceito na pré-montagem de painéis de portas interiores na fábrica de Ingolstadt. "A montagem modular é uma das nossas respostas às futuras exigências de produção", diz Gerd Walker, Membro do Conselho de Gestão da Audi para a Produção e Logística. "Estamos a utilizar a tecnologia digital propositadamente em benefício dos nossos empregados, ao mesmo tempo que conseguimos uma montagem mais flexível e eficiente", acrescenta Walker. "Ao mesmo tempo, este projeto é um excelente exemplo da nossa cultura de inovação aberta, onde estamos a desenvolver uma produção em rede em equipas ágeis". No projeto piloto, os especialistas estão a confirmar a viabilidade, por um lado, e o potencial da montagem modular, por outro, enquanto trabalham perícia adicional.

Uma grande vantagem do sistema flexível é que a Audi pode empregar pessoas que já não podem trabalhar na linha devido a limitações físicas. "Somos capazes de adaptar o ambiente de trabalho às suas condições, o que atualmente só é possível de forma muito limitada no tapete rolante", diz Kern. "Estamos a utilizar uma automatização mais flexível no processo de produção, a fim de retirar o ónus às pessoas". Graças ao tempo de processamento dependente da variação, em vez de um ciclo uniforme, todos os empregados beneficiam de uma carga de trabalho mais leve. Isto permite uma adaptação ergonómica às necessidades individuais.

A Lógica de Orientação Garante Flexibilidade

Na operação de teste, as tarefas já não seguem uma sequência uniforme. Em vez disso, são estruturadas para responder a necessidades particulares. Os veículos guiados automaticamente (AGV) levam os painéis das portas diretamente para a estação onde os componentes precisam de ser montados.

Por exemplo, os pacotes de luz são instalados com cabos e elementos de iluminação numa só estação. Consequentemente, os trabalhos que não têm um pacote de luz contornam essa estação. Noutra estação, um trabalhador monta a cortina solar completa que está disponível para as portas traseiras como opção. Devido ao tempo predefinido, no tapete rolante esta tarefa teria de ser dividida entre dois ou três trabalhadores, o que é ineficiente e pode comprometer a qualidade.

Se os trabalhos se acumularem numa estação, os AGV conduzem o produto para a estação seguinte com o menor tempo de espera possível. Além disso, a configuração dos espaços de trabalho é ciclicamente verificada e ajustada. "Em comparação com a forma como as coisas estão hoje organizadas, a flexibilidade com a lógica de orientação subjacente é um avanço essencial", salienta Kern. Ao contrário de um tapete rolante, as estações individuais e o sistema modular de produção não foram desenhados para uma procura estável (ponto ótimo de funcionamento). Em vez disso, podem ser operados eficientemente dentro de um determinado espectro (gama de funcionamento ótima).

Processos logísticos e de qualidade podem ser integrados de forma eficaz

Quando a variabilidade dos componentes é elevada, o princípio goods-to-person é a solução. Por exemplo, os AGV trazem os tipos certos de arneses de cabos para painéis de portas aos trabalhadores que depois levam as peças de que necessitam. As outras peças idênticas voltam para a posição de espera, porque normalmente será necessária uma variante de componente diferente para o painel da porta seguinte. O fornecimento de peças separadas através de AGVs torna redundante a separação a montante. Os veículos são localizados até ao centímetro através de uma rede de rádio. Um computador central guia os AGV. Além disso, a inspeção da câmara também pode ser integrada no processo de qualidade. Quaisquer irregularidades podem ser geridas mais rápida e facilmente desta forma do que num tapete rolante. Isto ajuda a evitar trabalho adicional imprevisto.

Aumento da produtividade em cerca de 20 por cento

O piloto da série está a produzir conhecimentos valiosos e a permitir aos engenheiros derivar aplicações em série. "Ao reduzir o tempo de produção através de uma orientação para a criação de valor e auto-direção, somos capazes de aumentar a produtividade em cerca de 20 por cento", diz Kern.

O próximo passo para o Diretor de Projectos, Kern e a sua equipa é integrar a montagem modular a uma escala maior na pré-montagem. É aí que encontramos uma elevada variabilidade e dinâmica que pode ser tratada de forma mais eficiente do que é atualmente possível. "O desmantelamento das estações torna possível remarcar as coisas sem muito esforço", diz Kern. Graças ao hardware flexível e aos veículos guiados automaticamente, é frequente só se ter de ajustar o software. As estações podem ser adaptadas aos produtos e à procura mais facilmente do que num tapete rolante interligado.