Braço robótico industrial « Atlas Robots » para paletização de caixas

Índice

Uma célula robotizada de paletização de sacos permite trabalhar em três turnos com os custos de pessoal de um único turno, e amortiza-se em 7 a 22 meses, dependendo da configuração e dos turnos. Duplicar a produção de uma linha de ensacamento sem robôs implica contratar mais dois operários, o que representa 60 000 € por ano para sempre; com uma célula de 50 000 €, isso é possível sem contratar ninguém e o investimento é recuperado em 11 meses.

Aqui estão todos os cálculos e pressupostos, para que possas refazê-los com os números da tua fábrica. Na Atlas Robots , fabricamos robôs paletizadores em Espanha desde 2015.

Calculamos a amortização com base nos teus sacos, nos teus turnos e no teu ritmo, sem qualquer compromisso

O ponto de partida

Os cálculos baseiam-se num caso concreto, e não em médias do setor:

Pressupostos do caso em análise
SetorFabricante de rações para animais
AplicaçãoPaletização de sacos no final da linha de ensacamento
Situação atual1 turno, 2 operários a paletizar manualmente
Com a célula robotizada1 operário por turno, a supervisionar
Jornada8 horas por turno, 220 dias por ano (1 760 h/ano por turno)
Custo de um operário para a empresa30 000 €/ano (bruto + Segurança Social)
Manutenção1 500 €/ano de contrato + 300 €/ano em peças sobressalentes e consumíveis
Consumo de eletricidade4 kW de média para o cálculo do consumo, a 0,15 €/kWh; 13 kVA de pico para dimensionar a ligação à rede
InvestimentoA partir de 50 000 € (alimentação por solo), 63 000 € (automática), 100 000 € (alta velocidade)

Uma precisão importante: a célula, por si só, não multiplica a velocidade da linha. O que faz é manter o ritmo hora após hora, sem se cansar. A abertura de um segundo ou terceiro turno não obriga a duplicar nem a triplicar o quadro de pessoal da área de paletização. Aí está o retorno.

Clemente, gerente da Pinturas Rodafuerte, explica isto com o dado que importa: um operário consegue produzir seis sacos por minuto no início da manhã, mas, passadas duas horas, já está cansado e o ritmo real fica reduzido para metade. A célula mantém esses seis sacos por minuto durante todo o turno.

As fórmulas do ROI de um robô de paletização

Período de recuperação (meses) = Investimento ÷ Poupança líquida anual × 12

Poupança líquida anual = Custos com pessoal evitados − Manutenção − Peças sobressalentes − Eletricidade

ROI a 5 anos (%) = (Poupança líquida anual × 5 − Investimento) ÷ Investimento × 100

Os custos com pessoal evitados não são os relativos aos operários que já fazem parte do quadro de pessoal. É o custo dos trabalhadores que não é necessário contratar para aumentar a produção.

Cenário A: duplicar a produção

A empresa pretende passar de um para dois turnos.

  • Sem robô: mais dois operários, um por cada novo turno. 60 000 €/ano, por tempo indeterminado.
  • Com a célula: Os dois operários atuais cobrem um turno cada um, supervisionando a célula. Nenhuma contratação. Custo anual do robô: 1 500 € de manutenção + 300 € de peças sobressalentes + 2 112 € de eletricidade = 3 912 €/ano.
  • Poupança líquida: 56 088 €/ano.

Com a célula de 50 000 €: 50 000 ÷ 56 088 × 12 = 11 meses.

Cenário B: triplicar a produção

A empresa pretende passar de um para três turnos.

  • Sem robô: mais quatro operários. 120 000 €/ano.
  • Com a célula: É necessário mais um operário para cobrir o terceiro turno. 30 000 € + 4 968 € de manutenção, peças sobressalentes e eletricidade = 34 968 €/ano.
  • Poupança líquida: 85 032 €/ano.

Com a célula de 50 000 €: 50 000 ÷ 85 032 × 12 = 7 meses.

Quanto tempo demora a amortizar-se, dependendo da configuração

Período de recuperação do investimento, consoante a configuração e o objetivo de produção
ConfiguraçãoInvestimentoDuplicar a produçãoTriplicar a produçãoROI a 5 anos (3 turnos)
Alimentação ao solo50.000 €11 meses7 meses750 %
Automática63.000 €14 meses9 meses575 %
Alta velocidade100.000 €22 meses15 meses325 %

O custo com o pessoal, turno a turno

É a comparação que determina o investimento:

Pessoas e custo anual com pessoal dedicado à paletização
ProduçãoPaletização manualCom célula robotizada
1 turno2 pessoas · 60 000 €/ano1 pessoa · 30 000 €/ano
2 turnos4 pessoas · 120 000 €/ano2 pessoas · 60 000 €/ano
3 turnos6 pessoas · 180 000 €/ano3 pessoas · 90 000 €/ano

Triplicar a produção com paletização manual custa mais 120 000 € por ano em custos com pessoal, todos os anos. Com uma célula robotizada, o custo é de 35 000 € no primeiro ano e 5 000 € nos anos seguintes, além do investimento inicial.

Um cliente que já fez esta conta

As contas acima são nossas. Esta não.

A empresa Pinturas Rodafuerte fabrica tintas em La Roda (Albacete) e instalou um paletizador de sacos da Atlas Robots num braço industrial recondicionado. O seu gerente contou-o diante das câmaras:

«Num prazo de um ano, um ano e meio, tem de ser amortizável. E este robô é: está tudo amortizado.»

Clemente, gerente de Pinturas Rodafuerte

Na sua fábrica, a produção passou de 20-25 paletes por semana para quase 60, e o serviço de 10-15 paletes por dia, que antes demorava dois ou três dias, ficou mais ágil. O posto de trabalho no final da linha de produção não desapareceu: o operário passou a desempenhar outras tarefas de produção.

O seu prazo, entre doze e dezoito meses, está de acordo com o intervalo indicado nas contas deste artigo. Trata-se de um caso de paletização de sacos com um braço recondicionado, tal como o exemplo aqui calculado. Podes ver o caso na íntegra, com a entrevista sem cortes.

O que está incluído no preço e o que é cobrado à parte

O preço de uma célula Atlas Robots inclui o estudo prévio personalizado, o braço robótico KUKA recondicionado, a garra, a vedação perimetral com barreiras optoeletrónicas, o quadro elétrico e a programação, o transportador de entrada, o transporte e a instalação nas instalações, a colocação em funcionamento, a formação do pessoal, a marcação CE com a respetiva documentação, a garantia e os sinais de integração com a linha existente.

O cliente é responsável pela ligação elétrica até ao quadro da célula, que está dimensionado para um pico de 13 kVA. A célula padrão ocupa 3 × 3 m e não requer obras de engenharia civil nem adaptação do solo.

Garra que manipula caixas para paletização automática.

Custo total de propriedade ao longo de cinco anos

Custo total de propriedade ao longo de 5 anos (linha de produção automatizada, 63 000 €, a funcionar em 2 turnos)
Investimento inicial63.000 €
Manutenção (5 × 1 500 €)7.500 €
Peças sobressalentes e consumíveis (5 × 300 €)1.500 €
Eletricidade (5 × 2 112 €)10.560 €
Custo total de propriedade (TCO) a 5 anos82.560 €
Custos com pessoal evitados nesses 5 anos300.000 €

O braço chega com cerca de 30 000 horas acumuladas numa fábrica automóvel e tem um tempo médio entre falhas da ordem das 100 000 horas de trabalho. Mas o que determina a duração de uma célula não são as horas: é a disponibilidade de peças sobressalentes e a manutenção. Na Atlas Robots reparamos e substituímos o que for necessário para que o robô continue a funcionar, e cada célula sai com o seu plano de manutenção preventiva e a sua lista de peças sobressalentes. A forma como recondicionamos cada braço está descrita em o processo REFIT.

O que acelera o retorno do investimento

  • Os turnos. É a variável mais determinante: é ela que decide se o investimento se amortiza em 7 meses ou em 22.
  • A entrega. A instalação demora cerca de 3 meses; a poupança começa a contar a partir da entrada em funcionamento, e não a partir da assinatura.
  • A fiabilidade. Uma célula parada não poupa dinheiro. O contrato de manutenção de 1 500 €/ano inclui as revisões preventivas; os materiais são cobrados à parte.
  • A reconfiguração. A mudança do formato do saco demora cerca de 5 minutos a partir do HMI, pelo que uma alteração de referência não anula a poupança do dia.

O que este cálculo não inclui

Foram propositadamente excluídas as poupanças decorrentes de sacos rasgados, paletes mal montados, horas extraordinárias e baixas por esforço físico, porque não dispomos desses dados medidos na fábrica e a sua publicação com base em estimativas prejudicaria a credibilidade dos restantes dados. Todos estes fatores encurtam o prazo real de recuperação.

Perguntas frequentes sobre o ROI de um robô paletizador

Quanto tempo demora a amortizar-se um robô paletizador?

Uma unidade de paletização de sacos no valor de 50 000 € amortiza-se em 11 meses se permitir duplicar a produção sem contratar pessoal, e em 7 meses se permitir triplicá-la contratando apenas uma pessoa em vez de quatro.

Quanto custa um robô paletizador de sacos?

Uma célula de paletização de sacos da Atlas Robots custa a partir de 50 000 € na configuração de alimentação pelo chão, cerca de 63 000 € na versão automática e cerca de 100 000 € na versão de alta velocidade, incluindo o braço, a garra, a vedação, o quadro elétrico, a instalação, a colocação em funcionamento, a formação e a marcação CE.

Um robô paletizador substitui os operários?

Não é o habitual. O normal é que a empresa mantenha o seu quadro de pessoal e utilize a célula para criar turnos: três turnos de paletização manual requerem seis pessoas, enquanto que, com uma célula robotizada, bastam três. Nas instalações da Atlas Robots , documentadas em conjunto com o cliente, nenhum posto de trabalho foi suprimido: o pessoal do final da linha foi reafectado a outras tarefas na mesma fábrica.

Há algum cliente que diga quanto tempo demorou a amortizar o seu robô?

Sim. O gerente da Pinturas Rodafuerte, fabricante de tintas em La Roda (Albacete), afirma na sua entrevista que a célula se amortizou num ano ou ano e meio, com uma produção que passou de 20 a 25 paletes por semana para quase 60.

Quantos sacos por minuto consegue uma pessoa empaletar?

Um operário consegue levantar cerca de seis sacos por minuto no início do turno, mas o ritmo diminui para aproximadamente metade após duas horas. Uma célula robotizada mantém esse ritmo durante todo o turno.

Quanto custa a manutenção anual de um robô paletizador?

O contrato de manutenção custa 1 500 € por ano e inclui as revisões preventivas, mas não os materiais. É preciso acrescentar cerca de 300 € por ano em peças sobressalentes e consumíveis e pouco mais de 1 000 € em eletricidade por cada turno trabalhado.

Quanta eletricidade consome uma célula de paletização?

A célula tem um pico de 13 kVA, que é a potência para a qual é necessário dimensionar a ligação à rede. Em funcionamento normal, consome cerca de 4 kW, o que corresponde a pouco mais de 1 000 € de eletricidade por ano, por turno.

Quanto tempo demora a instalação de um robô paletizador?

Cerca de 3 meses desde a encomenda até à entrada em funcionamento na fábrica.

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