O que são robôs móveis e como eles podem beneficiar sua empresa?

Os robôs móveis autônomos estão remodelando a forma como vivemos e trabalhamos. Descubra suas muitas aplicações e como estão transformando empresas em todo o mundo.

Os robôs móveis autônomos (AMRs) encontraram seu caminho em muitas aplicações industriais. As melhorias na tecnologia têm sido a força motriz. Algumas das tecnologias críticas incluem baterias melhores e visão computacional. Um software mais avançado também foi crucial.

Este artigo apresentará a tecnologia de robô móvel autônomo por meio dos seguintes tópicos:

• Tamanho do mercado de robôs móveis e crescimento potencial
• Tipos de robôs móveis
• Casos de uso de robôs móveis
• Indústrias para AMRs
• Lista de verificação:cinco indicadores de que você pode se beneficiar com os robôs móveis
• Soluções complementares geralmente necessárias com robôs móveis
• O que considerar antes de investir em robôs móveis
• Como adquirir o robô móvel ideal para o seu negócio

Tamanho do mercado e crescimento potencial

Mais de 80% dos depósitos hoje não possuem automação. Em parte, isso se deve ao fato de que a tecnologia de robôs só recentemente se tornou capaz o suficiente para uso em depósitos. Quando armazéns usar AMRs, os resultados são impressionantes. Alguns estudos de caso relatam um aumento de produtividade de mais de 300% na separação de pedidos, por exemplo.

Fábricas frequentemente transportam subconjuntos e consumíveis manualmente do armazenamento para a linha de montagem. Robôs móveis autônomos podem automatizar esse transporte interno. Isso não apenas evita que os trabalhadores empurrem carrinhos pesados, mas também permite que as empresas acompanhem as necessidades de distanciamento social.

Uma estimativa da “360 Market Updates” estimou o mercado global de robôs móveis autônomos em US $ 751,4 milhões em 2019. Eles projetam que isso crescerá para US $ 5,4 bilhões em 2026, o que representa um CAGR de 29% durante 2021-2026.

Quais são os diferentes tipos de robôs móveis?

Carrinhos com rodas

A maioria dos AMRs industriais são veículos que dependem de rodas para viajar. Embora existam robôs humanóides que andam sobre duas pernas, eles são mais complexos e caros. Geralmente, robôs móveis com rodas são mais econômicos. Eles também são mais robustos.

Veículos guiados automatizados (AGVs) vs. robôs móveis autônomos (AMRs)

Os veículos guiados automatizados são uma tecnologia mais antiga do que os AMRs. O AGV depende de guias colocadas no chão. Os guias mostram ao AGV o caminho a seguir. O AGV pode viajar dentro de um corredor definido pelos guias. Tiras magnéticas são usadas, bem como fios e linhas, para definir os corredores ao longo dos quais o AGV pode viajar. Se um AGV encontrar um obstáculo em seu caminho, ele para e pede ajuda.

Os robôs móveis autônomos são mais flexíveis do que os AGVs. AMRs fazem um mapa da instalação e o armazenam em sua memória. Então, eles não precisam de guias no chão para dizer aonde ir. Depois que um AMR recebe um destino, ele pode decidir a melhor rota para chegar lá. Se houver um obstáculo em seu caminho, eles podem contorná-lo. Eles também podem seguir uma rota alternativa.

No entanto, as diferenças entre AGVs e AMRs estão se tornando confusas. Agora existem alguns AGVs que podem desviar para evitar obstáculos, por exemplo.

AMR com rodas com braço robótico

Um braço de robô articulado pode ser montado em um AMR. Isso amplia sua gama de usos. Por exemplo, o cuidado da máquina pode se beneficiar dessa combinação de tecnologias. Para o transporte de materiais, o braço do robô torna a entrega de pacotes mais flexível.

Para que servem os robôs móveis autônomos?

“Deixe os robôs viajarem.” Estudos mostram que muitas pessoas em depósitos passam até 60% do tempo viajando. O mesmo se aplica a algumas pessoas nas fábricas. Eles podem estar empurrando um carrinho ou dirigindo uma empilhadeira. É fácil ver que não é uma atividade de alto valor. Então, robôs móveis estão sendo usados ​​para resolver este problema. A ideia é que as pessoas fiquem em um lugar e deixem os robôs fazerem a viagem.

Alguns dos aplicativos padrão para AMRs incluem:

• Seleção de pedidos
• Transporte de material dentro das instalações
• Classificação
• Entrega aos clientes

Agora examinaremos mais de perto cada um desses aplicativos.

Seleção de pedidos

Os robôs móveis podem fazer uma grande diferença, ajudando as pessoas na seleção de pedidos. E a ajuda é necessária. E-commerce significa pedidos com uma seleção mais ampla de produtos. E os tamanhos dos pedidos são menores. Às vezes, o pedido é apenas um item. Essa combinação torna o processo de seleção de pedidos mais trabalhoso. Além disso, as expectativas dos clientes quanto à entrega rápida aumentaram vertiginosamente. A Amazon estabeleceu o padrão com entrega em dois dias. Recentemente, a Amazon começou a oferecer entrega em um dia.

A Amazon investiu imensos investimentos em robótica para atingir esse resultado. As empresas menores podem competir com isso? Felizmente, a resposta é sim. Robôs móveis econômicos fornecem uma solução. Mesmo as empresas menores podem reduzir o tempo que leva para enviar um pedido usando AMRs.

Uma pergunta-chave deve ser feita no início, quando você considera o uso de AMRs para separação de pedidos. E isto é, qual é a melhor forma do seu pessoal colaborar com os robôs? A escolha dessa estratégia geralmente determinará a escolha do robô. Ou seja, a escolha não é tanto sobre o robô, mas sim sobre a natureza da solução.

Aqui estão algumas das estratégias mais populares para colaboração homem-máquina.

Seleção de pedidos de mercadorias por pessoa

Milhões de pessoas viram vídeos no YouTube de Amazon AMRs laranja e rebaixados. Os robôs carregam prateleiras inteiras de produtos ao redor de um depósito. Esse método de automação é chamado de mercadoria para pessoa. Os robôs são controlados pelo Warehouse Management System (WMS). O WMS informa aos robôs quais prateleiras devem pegar e onde colocá-los. Isso se baseia em pedidos que precisam ser atendidos. O AMR vai até uma prateleira e a levanta por baixo. O AMR leva a prateleira para as pessoas que estão posicionadas nas estações de coleta / embalagem. Quando a prateleira chega, um display os instrui sobre qual item escolher e a quantidade. O associado remove os itens corretos das prateleiras. Eles escaneiam os códigos de barras e colocam os itens em um contêiner para envio.

A Amazon obteve grande sucesso ao usar essa estratégia de mercadoria para pessoa. No entanto, requer prateleiras especiais. E o warehouse deve ser redesenhado para usar essa estratégia.

“Encontre-me” ou Seleção de zona

Usando essa estratégia, uma pessoa que faz a coleta de pedidos lida com um ou dois corredores ou uma zona. Eles não precisam viajar para fora de sua zona. Os AMRs fazem a maior parte das viagens.

Os AMRs são informados pelo WMS aonde ir, de acordo com os pedidos que precisam ser atendidos. O robô vai até uma prateleira onde o item deve ser retirado. A pessoa que faz a coleta do pedido pode ser informada por um sistema de voz que dá instruções sobre onde ir para retirar o próximo pedido. O trabalhador encontra o AMR no local de separação, e o AMR mostra à pessoa os itens a serem separados em seu visor. A pessoa pega os itens das prateleiras e os escaneia com um leitor de código de barras montado no robô. Isso verifica se o produto e a quantidade corretos foram selecionados. O AMR então viaja para seu próximo destino. A pessoa aguarda instruções sobre onde encontrar o próximo AMR.

Usando essa estratégia, a pessoa que faz a coleta de pedidos ainda precisa fazer algumas caminhadas, mas isso é bastante reduzido.

Os estudos de caso mostram pelo menos uma duplicação da produtividade usando a estratégia de separação por zona. Alguns estudos relatam mais do que triplicar nos pedidos colhidos por hora usando esse método em comparação com a separação manual de pedidos.

Seleção de pedidos totalmente automatizada

A coleta de pedidos totalmente automatizada às vezes é chamada de “Santo Graal” da coleta de pedidos robótica. Esse processo usa robôs para pegar itens das prateleiras e carregá-los para uma estação de embalagem. A estação de embalagem também usa robôs. Nenhuma pessoa é necessária. Este nível de automação ainda está em seus estágios iniciais e ainda não é amplamente utilizado.

Uma solução híbrida para separação de pedidos totalmente automatizada usa AS / RS e robôs. O Sistema de Armazenamento e Recuperação Automatizado (AS / RS) pode substituir a disposição convencional de prateleiras e corredores de um depósito. Em vez disso, o sistema tem a forma de um grande cubo, com os produtos armazenados em caixas dentro do cubo. O AS / RS mantém o controle de onde as coisas estão e pode levar a caixa de produtos certa para a estação de separação robótica. Esses sistemas podem ser bastante compactos. Isso significa que eles podem estar na parte traseira de uma mercearia, por exemplo.



Uma vez que o AS / RS apresenta uma caixa com produtos, uma pessoa ou um braço do robô pega os itens da caixa e os coloca em um contêiner de transporte. Para poder executar esta função, o braço do robô deve ser emparelhado com visão computacional avançada.

Em breve, melhorias adicionais na robótica tornarão a coleta de pedidos totalmente automatizada prática para uma ampla variedade de casos de uso.

Transporte de material dentro da instalação

Fábricas e armazéns

Empilhadeiras autônomas são cada vez mais usadas no ambiente de fábrica e depósito. Algumas empilhadeiras automatizadas usam tecnologia AGV. Isso requer que a instalação seja equipada com marcadores de caminho no chão. Outras empilhadeiras autônomas usam as tecnologias AMR completas que não precisam de tais marcadores. Existem empilhadeiras automatizadas projetadas para operar com ou sem motorista. Outros designs removem a cabine que acomodaria um humano.

As empilhadeiras automatizadas aumentam a produtividade, liberando as pessoas da necessidade de dirigir. E a promessa é que as empilhadeiras autônomas também melhorarão a segurança. Acidentes com empilhadeiras e caminhões industriais causam milhares de feridos por ano. Nos últimos anos, vem aumentando o número de fatalidades e ferimentos graves envolvendo empilhadeiras. A maioria desses acidentes é causada por dirigir muito rápido, fazer curvas muito rapidamente e frear com muita força. As empilhadeiras automatizadas não cometeriam esses erros.

Hospitais

Existem AMRs especialmente concebidos para hospitais. Eles transportam roupas de cama sujas dos quartos do hospital para a lavanderia. Eles podem transportar amostras de sangue de onde a amostra é levada para o laboratório para teste. E os AMRs podem entregar refeições e medicamentos no quarto do hospital. Os estudos de caso mostram que os custos de entrega podem ser reduzidos em até 80%.

Hotéis e hospitalidade

AMRs podem atender às solicitações dos hóspedes para toalhas extras, produtos de higiene pessoal e alimentos. A segurança pode ser melhorada com serviços de alimentação externos entregues no saguão. O AMR leva a comida do saguão para o quarto do hóspede. Carregar roupas de cama sujas para a lavanderia e devolver pratos vazios para a cozinha também pode ser automatizado.

Classificação

Robôs móveis equipados com bandejas inclináveis ​​e alimentadores de correia cruzada são usados ​​para classificar embalagens em depósitos e fábricas. A classificação dos pacotes para envio permite que o remetente tenha acesso a taxas de envio mais baixas. Ou os pacotes podem precisar ser classificados de acordo com o ponto de venda que eles precisam ir.

Os AMRs são cada vez mais vistos como uma alternativa mais flexível e econômica aos sistemas de transporte. Eles são fáceis de instalar e precisam de manutenção mínima.

Alguns aplicativos de classificação envolvem AMRs que operam em um nível de mezanino. Depois de carregado com um pacote, o robô o leva até um buraco no chão e o despeja. Uma rampa leva ao primeiro andar e a um contêiner de espera.

Outras aplicações envolvem o AMR trazendo produtos para uma parede colocada. Uma pessoa pega os produtos do AMR e os coloca nas caixas apropriadas.

Entrega aos clientes

Terá um AMR chegando à sua porta com pacotes para você em breve. No entanto, até que os veículos autônomos sejam licenciados para circular em vias públicas, os robôs de entrega serão usados ​​apenas em áreas limitadas. Por exemplo, robôs de entrega estão sendo usados ​​em áreas urbanas densamente povoadas para entrega de alimentos. Os robôs são carrinhos que percorrem as calçadas. Os campi universitários e corporativos são outro caso de uso.

Indústrias para AMRs

Os robôs móveis autônomos, sem dúvida, continuarão a encontrar seu caminho em mais aspectos de nossas vidas diárias. Aqui estão as principais indústrias que atualmente usam AMRs:

• Armazéns
• fábricas
• hospitais
• Hotéis e hospitalidade
• Restaurantes e fast food

Lista de verificação:cinco indicadores de que você pode se beneficiar com os robôs móveis em sua empresa

• É um desafio contratar e manter as pessoas de que você precisa?
• Seus processos envolvem muitas pessoas viajando dentro de suas instalações?
• Você precisa aumentar a produtividade para permanecer competitivo?
• Você precisa aumentar o rendimento?
• Você quer reduzir acidentes e melhorar a segurança?

O que você deve considerar se quiser investir em robôs móveis?

Antes de começar um projeto para usar AMRs, você deve fazer um levantamento das instalações. Aqui estão algumas das perguntas a serem feitas:

• Você tem Wi-Fi em toda a sua instalação? (Por exemplo, se o AMR tiver que pegar o elevador, ele terá acesso a Wi-Fi lá também? Pode haver outros pontos mortos?)
• O AMR pode ir aonde for preciso? (Por exemplo, será necessário abrir portas ou pegar um elevador?)
• Quais são as considerações de segurança? (Por exemplo, um robô de depósito não fica perto de crianças. Os robôs de entrega sim).
• E quanto ao carregamento? Pense onde você precisa colocar a estação de carregamento.

Se você é novo na robótica industrial, muitos especialistas recomendam começar aos poucos. Selecione um aplicativo que prometa um ROI rápido. Aumente sua experiência e confiança e, em seguida, expanda.

Você pode contar com os fornecedores para fazer recomendações. Naturalmente, os fornecedores farão sugestões que envolvem o uso de seus produtos. Você pode considerar consultar especialistas imparciais para obter conselhos - e para avaliar se suas instalações estão “prontas para robôs móveis”.

Quais soluções complementares são frequentemente necessárias com robôs móveis?

Freqüentemente, as questões a serem decididas não são tanto sobre o robô. Em vez disso, a verdadeira questão é a solução geral do aplicativo. Isso ocorre porque os robôs são frequentemente integrados a uma estrutura maior. Um Warehouse Management System (WMS) e outros sistemas semelhantes que controlam os robôs são tão importantes quanto os recursos do robô.

Certifique-se de entender como os robôs móveis se integrarão aos seus sistemas existentes.

Para manuseio de materiais, os AMRs geralmente precisam de uma montagem especial para paletes ou caixas. O AMR vai por baixo do suporte e, em seguida, levanta a carga por baixo.

Você precisa de pelo menos uma e talvez várias estações de carregamento. Considere o caso em que vários AMRs precisam ser carregados ao mesmo tempo.

Como adquirir o robô móvel ideal para sua organização

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