Um novo tipo de "cérebro" robótico pode transformar fábricas modernas

Por Richard van Hooijdonk

Robôs industriais como os que montam veículos Tesla ou as estações base 5G da Nokia são um espetáculo para ser visto.

Eles são críticos para a automação de fabricação e levam a uma melhor qualidade do produto, tempos de ciclo mais curtos e custos de produção reduzidos.

Portanto, não é surpresa que o mercado global de robótica industrial deva atingir US $ 97,41 bilhões até 2026, à medida que os investimentos nessa tecnologia aumentam.

Mas nem todos se beneficiam dos robôs, pois o alto custo e a implantação complexa representam um obstáculo significativo para muitas empresas.

Por exemplo, enquanto 90% das empresas com receita acima de US$ 1 bilhão implementaram soluções robóticas avançadas, aquelas com receita abaixo de US$ 250 milhões estão significativamente atrasadas.

Novos sistemas robóticos não são apenas caros, mas também precisam ser manuseados por especialistas que geralmente são escassos. Os salários de hardware e funcionários nem são a maior despesa, no entanto.

Cerca de três quartos do custo da automação está, na verdade, relacionado à integração de processos que inclui a configuração, treinamento, manutenção e solução de problemas de robôs para garantir que eles executem as tarefas conforme planejado e incorporem adequadamente à configuração de fábrica.

Tornar a integração de processos mais barata e fácil poderia, portanto, garantir que a automação seja acessível a uma gama maior de empresas.

Principais avanços tecnológicos que tornam possível o cérebro sintético
Massimiliano Moruzzi, cientista sênior da empresa de design e engenharia 3D Autodesk, tem um plano ousado sobre como desenvolver robôs industriais acessíveis.

Ele propõe o conceito de cérebro sintético, que se refere à combinação específica de hardware, software e sensores que tornariam os sistemas robóticos capazes de aprender por meio da experiência.

Um robô usando esse novo ‘cérebro’ poderia se reprogramar conforme necessário, tornando-se uma máquina usada para diversos fins.

A era dos dispositivos de tarefa única chegaria ao fim e a fabricação industrial mudaria para sempre.

Vários avanços tecnológicos tornaram essa ideia viável.

Primeiro, uma matriz de portas programáveis ​​em campo (FPGA), que é um circuito de hardware programado por um usuário para realizar operações lógicas, agora possui melhores interfaces e é mais fácil de configurar.

Em segundo lugar, a inteligência artificial evoluiu a um ponto em que pode usar a experiência de uma tarefa e aplicá-la em outra.

E terceiro, os sensores são cada vez mais baratos, tornando a coleta de grandes quantidades de dados econômica.

O fluxo de trabalho de um cérebro sintético, portanto, consiste em IA reprogramando constantemente a rede FPGA à medida que os dados fluem e preparando o robô para novas tarefas.

Resolvendo os desafios do processo de automação atual
E os novos robôs que empresas como a Autodesk estão desenvolvendo não seriam como nada que já vimos.

Leves, flexíveis e energeticamente eficientes, eles se movem rapidamente e podem até ler nossa linguagem corporal e expressões faciais.

Os humanos interagem com eles usando uma interface gráfica e linguagem falada, e quase qualquer empresa pode pagar e implantar facilmente a automação de fabricação.

A integração de processos dispendiosa seria coisa do passado, o campo de jogo entre pequenas e grandes empresas seria nivelado e os gargalos atuais na automação da linha de montagem seriam resolvidos.

Veja, por exemplo, a fábrica da Nokia na cidade finlandesa de Oulu. Máquinas automatizadas, uma rede de sensores, robôs de telepresença e sistemas de rastreamento geográfico fazem parte de um projeto elaborado que requer apenas 100 funcionários para produzir estações base 5G de última geração.

E, no entanto, os robôs nesta instalação multimilionária são tipicamente máquinas de tarefa única que não podem se adaptar facilmente à fabricação de outros produtos.

A Tesla Gigafactory no Vale do Silício também é uma maravilha da automação, pois seu CEO Elon Musk procurou substituir quase completamente os humanos por robôs.

Insatisfeito com o desempenho dos robôs no ambiente fabril complexo e em constante mudança, Musk reduziu o uso de automação na linha de montagem.

A tecnologia do cérebro sintético em pleno funcionamento poderia, portanto, superar as limitações inerentes aos robôs modernos e liberar o vasto potencial das instalações de alta tecnologia.

Um único robô produz peças para várias indústrias
Por um lado, uma fábrica alimentada por robôs que podem se reprogramar para produzir quase qualquer coisa seria extremamente econômica.

Configuração e reconfiguração mais rápidas, bem como operações mais estáveis ​​de robôs avançados podem “gerar economias de até 40%”, diz o Boston Consulting Group.

Além disso, as fábricas se tornariam mais produtivas à medida que se ajustassem facilmente a um número crescente de variações de produtos, lançamentos de produtos e designs personalizados.

A qualidade dos produtos também melhoraria, pois os robôs usam a experiência passada para ajustar suas operações. E à medida que as máquinas ficam mais inteligentes, elas são capazes de realizar mais tarefas em ambientes perigosos que representam um risco para os trabalhadores humanos.

É claro que chegar a esse ponto não é tarefa fácil. Os pesquisadores podem precisar de três a cinco anos para desenvolver os primeiros robôs de “cérebro sintético” totalmente funcionais.

Além disso, os grandes fabricantes precisam de muito tempo e recursos para reconfigurar suas plantas de produção e retreinar funcionários.

Mas assim que a transformação for concluída, as mudanças serão profundas, pois um único robô poderia, por exemplo, produzir componentes para as indústrias aeroespacial, de construção e automotiva.

Liberando o potencial da criatividade humana

Chegar a um ponto em que os robôs obedecem aos nossos comandos de voz e se reorganizam automaticamente para fabricar um novo produto pode parecer uma ideia excessivamente ambiciosa.

Mas em questão de alguns anos, a tecnologia do cérebro sintético poderia, de fato, fornecer uma vantagem competitiva para os primeiros adotantes.

A automação de fabricação também deve se tornar acessível para pequenas empresas, e até mesmo pessoas treinadas em disciplinas como geografia ou biologia podem aprender facilmente como lidar com robôs avançados.

Esses avanços devem desencadear uma nova onda de criatividade humana e nos fornecer uma gama de produtos com os quais só podemos sonhar agora.

Autor :Richard van Hooijdonk é um observador de tendências, futurista e palestrante internacional. Com sua equipe de pesquisa internacional, ele investiga tendências tecnológicas como robótica, drones, sistemas de transporte autônomos e outras tecnologias.