Cobots: Moldando a Próxima Geração de Robótica Avançada na Manufatura

Historicamente, a automação na manufatura tem sido como um martelo. E como operadores de máquinas e gerentes de fábrica sabem, nem todo problema é um prego.

Felizmente, a automação na manufatura avançou consideravelmente nos últimos anos, trazendo soluções mais ágeis, econômicas e seguras para os desafios mais complexos da manufatura. Robôs colaborativos, também conhecidos como "cobots", são um grupo emergente de robôs que atendem aos critérios da ISO para realizar "tarefas de natureza colaborativa enquanto compartilham todo ou parte de seu espaço de alcance com operadores humanos". Embora trabalhar de forma segura e eficiente ao lado de operadores humanos seja a característica definidora dos robôs colaborativos, existe uma longa lista de vantagens que esses robôs mais leves e inteligentes oferecem em comparação aos seus equivalentes tradicionais.

Qual a diferença entre cobots e robôs industriais tradicionais?

Graças a sensores de segurança embutidos e de força externa, os cobots nem sempre precisam ser isolados dos operadores humanos. Embora seu tamanho menor e recursos de segurança integrados resultem em capacidades de carga e velocidades muito menores do que seus equivalentes industriais grandes, estacionários e de alta velocidade, os cobots realizam muitas das mesmas tarefas, mas o fazem ao lado de operadores humanos que podem ajustar rapidamente variações de processo e até ensinar novos processos ao robô sem precisar passar por tediosos procedimentos de desligamento e bloqueio.

Robôs industriais tradicionais, como cartesianos, SCARA, articulados e delta, podem ser muito eficazes em aplicações de alta velocidade com pouca ou nenhuma variação, e no levantamento de grandes cargas ou aplicação de força significativa. Mas em situações onde a variação de processo é frequente, essas máquinas grandes, pesadas, estacionárias e caras podem causar mais tempo de inatividade do que valem. Robôs colaborativos não são apenas menos custosos, mas também são leves o suficiente para serem movidos para diferentes estações de trabalho, e são facilmente programados e "ensinados" por operadores humanos comuns.

Além disso, trabalhar ao lado desses robôs seguros e facilmente programáveis alivia os trabalhadores humanos de terem que realizar as tarefas mais entediantes e não ergonômicas da instalação. A simples capacidade de programação e aprendizado dos robôs colaborativos os torna colegas de trabalho confiáveis e sem conflitos.

Segurança e eficiência com robótica colaborativa avançada

"Os robôs estão vindo para tirar nossos empregos!" pode render um título sensacionalista, mas dificilmente representa com precisão o futuro que os robôs colaborativos representam na manufatura. Em vez de substituir trabalhadores humanos, os cobots são projetados especificamente para ajudar os trabalhadores humanos assumindo as tarefas mais desagradáveis e/ou inseguras, e tornando o trabalho dos operadores mais agradável. Com uma força de trabalho cada vez mais escassa, operadores e gerentes concordam que os trabalhadores podem usar toda a ajuda que puderem obter. Cobots são a oferta necessária para a demanda da força de trabalho por maior suporte.

A segurança do trabalhador, que deve ser a maior prioridade de toda fábrica, pode ser difícil e tediosa de proteger ao redor de robôs estacionários tradicionais, que não têm recursos de segurança embutidos. Mesmo protegidos por barreiras rigorosas e procedimentos de bloqueio, esses robôs industriais tradicionais são um perigo sempre presente para os trabalhadores humanos na sua fábrica. Este não é o caso com robôs colaborativos. Graças a uma rede de sensores ópticos e de força externa, os robôs colaborativos detectam objetos — como humanos — ao seu redor e reagem adequadamente. Uma vez concluída uma simples avaliação de risco pós-instalação, os cobots podem trabalhar com segurança ao lado de humanos em qualquer ambiente seguro para operação humana. Robôs colaborativos também são ideais para programação rápida. Com a ajuda de robôs colaborativos, operadores humanos podem estar mais seguros e desfrutar mais de seus empregos atuais — enquanto aumentam a produtividade e a precisão.

Em 2019, a Forbes listou as cinco principais aplicações de crescimento para robôs colaborativos: picking/packing/paletização, soldagem, montagem, manuseio de materiais e inspeção de qualidade. Cobots também estão sendo adotados na indústria de manufatura automotiva.

Garras para robôs colaborativos

Como robôs articulados e SCARA, os cobots podem ser equipados com uma ampla gama de acessórios e garras robóticas projetadas para várias aplicações. Graças à flexibilidade dos robôs colaborativos, as garras de cobot são tipicamente fáceis de trocar rapidamente. As trocas de garra podem ser realizadas rapidamente por operadores humanos — novamente, sem necessidade de desligar ou bloquear máquinas — ou os cobots podem ser programados para trocar suas próprias cabeças.

Garras de cobot vêm em uma ampla gama de configurações, incluindo dois dedos, paletizadoras, magnéticas, almofada única, três dedos, vácuo, macias e aplicações personalizadas. A OnRobot, por exemplo, um de nossos fornecedores líderes em robótica, tem revolucionado operações de paletização com garras especializadas para cobots tanto para paletização quanto para manuseio de folhas deslizantes, elevação de alta carga e programação de fluxo guiado para operações turnkey.

Robôs colaborativos e o futuro da manufatura

Especialistas da indústria têm apontado os cobots como o próximo estágio na manufatura avançada com entusiasmo crescente há vários anos, mas a empolgação ganhou impulso considerável após a COVID. Em 2019, a TCT Magazine relatou que "cobots oferecem maior agilidade e capacidade de resposta do que robôs industriais, o que os coloca bem posicionados para atender às necessidades mutáveis do processo de manufatura", listando BMW, Nissan e o Fieldlab de Manufatura Aditiva do Porto de Roterdã entre as empresas pioneiras em processos integrados com cobots. A Smart Automation Certification Alliance enfatizou a importância crucial dos cobots em janeiro deste ano. À medida que a força de trabalho continua a encontrar uma nova forma de operar em um mundo pós-COVID, todos os sinais apontam para uma força de trabalho humano-robô cada vez mais integrada.

Não é exatamente a tomada de controle por IA cibernética retratada na ficção científica. Pelo contrário — cobots são literalmente projetados para serem amigáveis com humanos e para auxiliá-los em suas tarefas. Talvez em um futuro não tão distante, a presença crescente de robôs colaborativos na força de trabalho amenize a visão negativa da sociedade em relação à IA, à medida que os cobots demonstram o poder de soluções robóticas avançadas para melhorar vidas humanas.

Em resumo: robôs colaborativos não estão vindo para os empregos dos trabalhadores, mas estão aqui para ajudar as instalações a atenderem a demanda contínua de produtos em uma força de trabalho em rápida evolução — e com falta de pessoal. Com a aplicação personalizada certa, cobots não apenas oferecem aos fabricantes a oportunidade de aumentar eficiência e produção, mas também segurança e satisfação dos trabalhadores humanos.

Se você tem interesse em saber mais sobre como robôs colaborativos poderiam melhorar as operações na sua instalação, entre em contato com nossa equipe especializada.

Quer ver quanto pode economizar comprando um robô? Nossa Calculadora de Economia em Robótica ajudará a estimar a economia de custos em três anos da implementação de uma solução robótica da John Henry Foster. A economia pode ser vista no custo de funcionário vs robô, economia no custo por unidade de produção e economia no custo operacional por hora.