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Irão os robots colaborativos aumentar a sua produção?

Irão os robots colaborativos aumentar a sua produção?

Fabricação flexível em boas quantidades e com a maior eficiência é o desafio da produção do futuro, e para que isto seja uma realidade é crucial que haja uma perfeita interação entre o Homem e a Máquina. E assim surgem os importantes robots colaborativos ou cobots. Vamos saber mais sobre eles?

Michael Peshkin, Professor de Engenharia Mecânica na Universidade de Northwestern de Illinois, e o seu colega Ed Colgate inventaram o conceito de cobot há mais de 20 anos. Na altura os robots eram autónomos mas estes 2 Professores defendiam que os robots deviam cooperar com as pessoas e que deviam interagir em conjunto para uma maior produtividade. E assim surgia o cobot (robot + colaboração) ou robot colaborativo, criado para interagir com humanos em ambientes de trabalho, de forma segura e interativa com o Homem. Os cobots podem assumir trabalhos mais aborrecidos, monótonos ou perigosos para os profissionais, como por exemplo as tarefas fatigantes acima da cabeça e trabalhos meticulosamente detalhados. Desta forma as máquinas otimizam os processos, aumentam a produtividade e retiram trabalho aos restantes profissionais. Os robots colaborativos também são perfeitos para artesãos e empresas de médio porte.

Assim, a robótica colaborativa não pretende substituir o trabalho humano mas é a forma mais eficaz de aumentar a produtividade dos seus processos, libertando os operadores de tarefas sem valor acrescentado, repetitivas e até perigosas. Estima-se que um investimento em robótica colaborativa tenha retorno no espaço máximo de um ano, e isto porque o custo é inferior ao de um robot tradicional e porque não exige alterações ao layout do chão da fábrica para a sua instalação. E, obviamente, com a facilidade de movimentação e reprogramação também há uma poupança porque o cobot pode, facilmente, sair de uma tarefa onde já não é necessário e ir efetuar outra.

Ao contrário dos robots industriais clássicos, o robot colaborativo pode trabalhar com pessoas na mesma área de trabalho, sem necessitar de uma cerca de proteção. Os sensores garantem que o robot não magoe os seus colegas, e esteja num local seguro para ambos. E essa é uma das diferenças relativamente aos robots industriais convencionais, uma vez que estes necessitam de um dispositivo de proteção para a segurança das pessoas, o que impede a interação entre ambos.

Os robots colaborativos podem trabalhar de forma ainda mais direta e precisa com os funcionários da produção e aliviar a sua carga de trabalho, podendo assumir tarefas cansativas, anti-ergonómicas e monótonas, como por exemplo trabalhos aéreos ou suspensos, ou ainda, tarefas repetitivas. Com os seus sensores integrados, os cobots permitem a automação de tarefas sensíveis de montagem, desde a montagem de caixas de troca automóveis até à inserção de tampas de borracha ou peças flexíveis.

O que é que um robot colaborativo pode fazer?

Há inúmeras tarefas que podem ser feitas de forma automática pelos robots colaborativos, tanto na indústria como na medicina. Vejamos alguns:

  • Manuseamento de material e paletização, com função de Pick&Place, embalagam. Por exemplo, pode manusear microeletrónica muito sensível, numa sala limpa e com um baixo teor de partículas e emissões.
  • Montagem com aparafusamento, colagem precisa, colocação de peças, inserção de plug-ins de borracha, processamento de peças flexíveis. Por exemplo, os cobots são muito utilizados na indústria automóvel pela sua fiabilidade, em que por exemplo, o braço do robot colaborativo aplica vedantes sempre exatamente na mesma posição e na quantidade exata e já pré-definida.
  • Alimentação de máquinas nas máquinas CNC, moldagem por injeção e máquinas-ferramenta.
  • Controlo de qualidade, por exemplo com teste à funcionalidade.
  • Separação de pedidos no transporte das mercadorias até ao local de disponibilização, e remoção dos contentores vazios.
  • Transporte de material em diversas situações.
  • Aplicações de paletização com carga e descarga de paletes e esteiras transportadoras, e transporte de produtos à estação de paletização.
  • Permitem automatizar empresas de pequeno e médio porte, criando aplicações de robot cujo ponto forte é a programação simples.
  • O robot colaborativo é uma ajuda preciosa em cirurgias, por exemplo em transplantes capilares cosméticos.
  • Os profissionais de fisioterapia e enfermagem podem ainda beneficiar das soluções de cobots, em que o braço sensitivo do robot assume a execução manual dos movimentos do exercício tal como o levantamento de pesos.

Exemplos de empresas que já usam cobots

  • BMW começou a usar robots colaborativos em linhas de montagem de portas de automóveis, em 2013.
  • Volkswagen começou a usar cobots em 2013 a instalar velas de incandescência nos motores nas suas fábricas.
  • Audi colocou robots colaborativos de 2 braços e 1,40 metros de altura nas suas linhas de montagem na Alemanha, em 2015.
  • Boeing colocou robots colaborativos nas linhas de montagem do 777 em Seattle.

Quais as vantagens dos cobots?

Os cobots oferecem vantagens significativas em relação aos robots industriais convencionais:

  • Maior produtividade e eficiência porque auxiliam os seres humanos em tarefas muito repetitivas, monótonas, árduas e perigosas. Assim as tarefas mais qualificadas e de maior valor são direcionadas para o operador humano.
  • São rápidos de instalar e de programar.
  • Maior grau de automação: os robots colaborativos complementam as capacidades humanas e permitem a automação de etapas de produção que antes eram executadas manualmente.
  • Ao contrário dos outros robots industriais que, sendo pesados e rígidos, não podem ser movimentados, os cobots podem ser levados pelo operador de um posto de trabalho para outro sem modificações no posto de trabalho. Não precisam de ser reprogramados.
  • Os cobots trabalham sem barreiras físicas de segurança.
  • Valor de aquisição mais baixo do que os robots industriais convencionais, sendo acessíveis para empresas que queiram automatizar certas tarefas e não disponham de um orçamento muito elevado.
  • Elevada qualidade permanente porque os processos repetitivos e que exigem uma elevada concentração podem ser executados com a mais alta precisão dos robots de construção leve, sensíveis e colaborativos, melhorando a qualidade de fabrico.
  • Máxima flexibilidade na atividade dos robots. E estes podem ser implementados, de forma flexível, em qualquer ambiente, com pouca necessidade de espaço.

Como escolher um robot colaborativo?

Existe uma menor variedade de modelos de robots colaborativos que de outros tipos de robots industriais. De um modo geral, trata-se de robots articulados de pequenas e médias dimensões.

Ao escolher um cobot, há que ter em conta determinados critérios:

  • a capacidade de carga (payload);
  • o alcance (reach);
  • o número de eixos (geralmente 6 ou 7, embora haja alguns cobots, como o YuMi, que possuem dois braços articulados e 14 eixos).

É fácil programar um robot colaborativo?

Contrariamente aos restantes robots industriais, os cobots são muito simples de programar. Não é necessário escrever código. O robot vem com um software muito intuitivo, o que não significa que não seja preciso aprender a usar o programa primeiro.

Há ainda uma outra opção, que consiste em ensinar manualmente o cobot, bastando manipulá-lo para lhe ensinar os movimentos que terá de fazer. A programação por guiamento manual é realizada diretamente na estação de trabalho, através de uma aplicação própria. Neste caso, para programar um robot colaborativo é necessário que faça o download da aplicação do cobot e crie, nessa aplicação, as tarefas pretendidas;

Em seguida, ensine ao robot os movimentos que deseja que este execute, guiando-o diretamente com a mão, e grave-os na aplicação. Depois, é só deixar o cobot trabalhar! Pode reprogramá-lo durante o processo de produção, se necessário.

Embora os robots colaborativos sejam projetados para trabalhar com humanos sem riscos para estes, não deixam de ser robots industriais. Como tal, devem cumprir requisitos de segurança, como qualquer outra máquina que opere em instalações industriais.

Fonte da imagem: macrovector | Freepik