Robótica no meio industrial – vantagens e soluções

Um mercado de consumo cada vez mais esclarecido traduz-se em consumidores que exercem grande pressão sobre as empresas para entregarem mais, a um ritmo mais rápido, mais fiável, e são mais socialmente conscientes do que nunca. É necessário produzir mais produtos e peças a um ritmo nunca feito anteriormente, para satisfazer toda esta procura [1].

As dificuldades que se colocam às empresas obrigam a uma tomada de decisão estratégica. Quem quer prosperar no mundo em constante mudança de hoje, tem de mostrar agilidade e flexibilidade. É por essa razão que muitos fabricantes estão a investir em soluções inteligentes para transformar as suas operações e acelerar a sua transformação digital.

Robotização enquanto requisito para a transformação digital

Qualquer iniciativa de sustentabilidade deve incluir a avaliação da eficácia global do equipamento de uma linha de produção ou OEE, que descreve, como percentagem, o desempenho, disponibilidade e qualidade de uma máquina, de uma linha de produção ou de toda uma instalação de produção. Como exemplo, a crescente concorrência nos mercados farmacêutico e de dispositivos médicos levou os fabricantes a repensar os seus processos de montagem e embalagem para reduzir os custos, aumentar a produtividade e aumentar o OEE. Muitos fabricantes voltaram-se para a integração de robots para atingir estes objetivos. Ao automatizar um ou mais elementos da linha de montagem ou embalamento, as empresas aumentam a produtividade e o OEE, sem investir demasiado capital, e com um rápido retorno desse investimento (ROI). Esta reorganização das linhas de produção permite também a reafectação de recursos humanos para etapas mais exigentes do processo. [2]

Tudo leva a crer que, nos próximos anos, iremos assistir ao aparecimento de robots cada vez mais autónomos e capazes de avaliar o ambiente de trabalho em que estão inseridos, para enfrentar os desafios futuros da indústria. E com uma vantagem acrescida – com os robots, não há formação, não há necessidade de pausas, e não há falta de pessoal. Os robots podem mesmo trabalhar 24 sobre 24 horas para acompanhar a crescente procura do mercado.

Tipologias de robots

Quando se fala de robotização industrial é necessário também ter em consideração as diversas categorias de robots existentes. No seu portefólio, a Bresimar Automação disponibiliza robots industriais desde pequeno a grande porte, colaborativos (ou cobots) e móveis (AMRs).

Robots colaborativos – uma nova era

Os robots colaborativos cumprem normas de segurança que lhes permitem trabalhar lado a lado com humanos. Os chamados cobots são mais seguros, mais fáceis de programar e mais flexíveis do que as gerações anteriores de robots industriais. Com modelos que permitem manipular cargas até 30 kg, são cada vez mais preferidos pelos utilizadores pela facilidade de programação, permitindo que pessoas sem conhecimentos avançados de robótica possam programar e ajustar os seus movimentos. Uma das ferramentas disponibilizadas é a aprendizagem direta que permite ao utilizador guiar manualmente o braço nos vários pontos pretendidos do trajeto, memorizando-os de forma direta para que o cobot passe a repeti-lo de forma totalmente autónoma. Outra ferramenta disponibilizada passa pela programação gráfica na própria consola através de blocos de funções, onde se consegue encadear diversos movimentos e instruções de trabalho sem necessidade de se recorrer a softwares avançados de programação.

Os robots colaborativos são por isso mais fáceis de integrar, tem um menor custo de instalação e conseguem ser instalados em locais mais confinados por não necessitarem de guardas de proteção, quando instalados em aplicações colaborativas.

Sendo as velocidades máximas de operação em modo colaborativo limitadas em função da avaliação de segurança que garante que param em segurança, os primeiros cobots não foram desenvolvidos para operar a grandes velocidades, pelo que não conseguiam atingir a produtividade dos robots industriais.  

Não sendo a velocidade o fator limitante da norma, mas sim a força e pressão máximas que podem ser exercidas no corpo humano em caso de colisão, os cobots mais recentes recorrem a novos sensores de torque de elevada rigidez, que, para além da sua rigidez mecânica indispensável para um conjunto mais robusto e preciso, possuem uma maior sensibilidade, que se traduz numa deteção mais rápida de colisões. Esta nova tecnologia permite alcançar velocidades TCP (Tool Center Point) até 1400 mm/s em modo colaborativo. Outra caraterística inovadora é o facto de alguns novos cobots estarem preparados para trabalhar continuamente em modo de alta velocidade com velocidades máximas TCP até 2500 mm/s, aumentando a sua produtividade (modo não colaborativo).

Face aos recentes avanços tecnológicos, e dependendo da aplicação e da presença de um humano, os novos cobots permitem atingir um equilíbrio de elevada produtividade, quer em modo permanentemente colaborativo, ocasionalmente colaborativo e não colaborativo (alta velocidade), aproximando-se assim dos níveis de produtividade dos robots industriais.

Os cobots são uma melhoria significativa em comparação com os robots industriais tradicionais, devido à segurança, facilidade de manuseamento e rentabilidade.

A exemplo do que acontece com a generalidade dos robots, e segundo dados do Statista [3], também nos cobots os analistas preveem que se assista a um crescimento significativo no seu mercado global (cerca de 300% até 2030). Com este crescimento acentuado, é certo que irão surgir cada vez mais alternativas de utilização no mercado, para conseguir dar resposta a diversas necessidades.

AMRs – a revolução na robótica móvel autónoma

Os AMRs são robots móveis autónomos que utilizam reconhecimento baseado em lasers e algoritmos de navegação para se movimentar de forma independente em espaços, sem precisar de dispositivos de sinalização ou scripts pré-configurados. Eles oferecem maior dinâmica, eficiência e precisão, pois são capazes de contornar situações novas e se adaptar às mudanças de ambientes e requisitos de produção. Além disso, os AMRs são uma força de trabalho mais colaborativa, podendo executar uma ampla variedade de tarefas diferentes em locais diferentes, priorizando automaticamente os pedidos em espera e o robot que é mais adequado para uma determinada tarefa com base na posição e disponibilidade. Isso permite que os funcionários se concentrem em outras tarefas de valor acrescentado. Comparados aos AGVs, os AMRs oferecem maior grau de autonomia e flexibilidade. Os AMRs são uma aposta dos principais fabricantes de soluções robotizadas e representam uma nova geração de soluções de robótica móvel com capacidades de machine learning.

As nossas marcas

Com base na sua vasta experiência no mercado, a Bresimar Automação aconselha os modelos mais adequados às necessidades dos seus clientes, para obter o máximo rendimento para os seus projetos e o máximo OEE. Trabalhamos com marcas de robótica reconhecidas internacionalmente pela qualidade dos seus produtos, e complementamos a oferta de robótica com outros sistemas e equipamentos essenciais à integração dos robots nos contextos industriais. Falamos dos sistemas de alimentação de robots e das soluções de visão artificial e motion que ajudam a criar fluxos de produção otimizados e flexíveis.

Denso Robotics

A Denso Robotics é uma empresa japonesa, fundada em 1967. Quando os robots industriais apareceram pela primeira vez no final dos anos 60, a DENSO começou a desenvolver e aplicar tecnologias emergentes aos seus próprios processos de produção. Esta estratégia permitiu à empresa melhorar e aprimorar constantemente em termos de hardware e software.

Hoje, como líder estabelecida no segmento de robótica industrial de montagem de pequena dimensão, a DENSO Robotics continua a definir padrões em termos de robustez, flexibilidade e funcionalidade. Com mais de 120 000 robots DENSO instalados em todo o mundo, 20 000 estão instalados nas fábricas da DENSO, comprovando deste modo que nenhuma outra empresa tem mais conhecimento ou experiência neste campo de atuação. A Denso apresenta uma gama de robots de 4, 5 e 6 eixos, com capacidade de elevação de carga até 60kg, um alça nce até 2503 mm onde se incluem os robots colaborativos até 12 kg e com alcance até 1303 mm.

OTTO Motors

A OTTO Motors fornece uma abordagem pioneira na forma como o transporte de materiais acontece no interior das fábricas e armazéns. O objetivo da marca é fornecer veículos móveis autónomos que criam ambientes de trabalho mais seguros e mais eficientes, proporcionando ciclos de produção mais rápidos e com uma grande redução de custos. Estes robots móveis autónomos são já utilizados por algumas das marcas mais reconhecidas do mundo, incluindo a GE e a Toyota.

OnRobot – Aplicações colaborativas

A evolução dos cobots tem trazido inúmeros benefícios para as empresas de menor dimensão, que antes não tinham acesso a soluções de robótica ajustadas às suas necessidades e capacidade de investimento. No entanto, a versatilidade proporcionada pela automação colaborativa só é justificada pela importância das ferramentas de manipulação, como grippers, lixadoras, sensores e sistemas de visão. Estes equipamentos garantem a adequação dos robots aos processos mais repetitivos e minuciosos, tornando a automação rápida e simples em tarefas como packaging, controlo de qualidade, manipulação de materiais, alimentação de máquinas, montagem e acabamento de superfícies. As soluções da OnRobot são compatíveis com robots de vários fabricantes mundialmente reconhecidos, expandindo as possibilidades de integração. Estas soluções ajudam os fabricantes de pequena e média dimensão em todo o mundo a otimizar os seus processos e a expandir os seus negócios com maior flexibilidade, capacidade de produção e qualidade.

Flexfactory

Quando combinados com soluções de visão ou com o seu robot, os alimentadores anyfeed™ da Flexfectory tornam-se sistemas de alimentação de robots altamente versáteis que oferecem soluções para uma ampla gama de aplicações. Controlados pelo sistema de visão, os anyfeed™ usam acionamentos servomotorizados para mover as peças para posições que podem ser facilmente recolhidas pelo robot. A tecnologia de alimentação Flexfactory é usada sempre que é preciso fornecer peças de pequenas dimensões com flexibilidade, velocidade e precisão, e nos locais onde os sistemas de produção estão sujeitos a mudanças contínuas, tal como acontece nos seguintes setores: Automóvel, Desporto e lazer, IT e telecomunicações, Joias e relógios, Produtos de higiene pessoal e cosméticos, Tecnologia odontológica e médica.

Conclusões

A automação industrial é uma área em franco crescimento nas várias indústrias em todo o mundo, permitindo dar resposta às várias exigências do mercado atual: flexibilidade de produção, tempos de paragem reduzidos, qualidade do produto e rapidez na entrega. Os robots assumem sem qualquer dúvida, um papel fundamental para atingir esta otimização de processos e alcançar os melhores resultados. E estes resultados estão ao alcance de qualquer empresa.

Com base na nossa vasta experiência no mercado, aconselhamos os modelos mais adequados às necessidades das empresas, na busca pelo máximo rendimento. Trabalhamos com marcas de robótica, reconhecidas internacionalmente pela qualidade dos seus produtos, e beneficiamos da nossa experiência de 40 anos no mercado da automação industrial.

Para saber mais sobre as soluções de robótica da Bresimar Automação, entre em contacto com a Bresimar.

Referências:

[1] OnRobot (2022), Welcome to the collaborative era. https://onrobot.com/pt-pt/node/3398

[2] Robotics tomorrow. www.roboticstomorrow.com/article/2012/11/11-ways-to-increase-oee-and-productivity/95/

[3] Market presentation World Robotics 2022 extended version. https://ifr.org/ifr-press-releases/news/wr-report-all-time-high-with-half-a-million-robots-installed

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