A Sua Fábrica Está Preparada para Integração de Robôs? Um Guia Prático

Talvez seja o último turno falhado, a última encomenda perdida, ou uma reforma iminente de um dos seus funcionários leais — estar pronto para um robô é algo que tende a pairar em segundo plano, mas que acontece de uma vez.

Robôs têm os seus benefícios, mas decidir se é o momento certo para começar a usar um robô depende sempre de uma análise básica de custo-benefício. Dado que os custos de hardware são geralmente no máximo um terço do custo total que vem com a integração de robótica, pode ser muitas vezes difícil avaliar quanto poupará a longo prazo ao investir num robô hoje.

Com a programação intensiva e fixação de localização — juntamente com o facto de os robôs só funcionarem com peças para as quais os programa — a maioria das fábricas hoje ainda não vê lucro líquido em projetos de robótica, o que para muitos deixou unidades abandonadas a serem guardadas em traseiras. Infeliz, quando o seu verdadeiro potencial poderia ser muito maior.

No entanto, com tecnologia de auto-programação para robôs, uma nova geração de fábricas pode finalmente estar pronta a incorporar robôs nas suas linhas de produção. Com até 70% dos fabricantes industriais norte-americanos considerados de alta mistura de produtos (geralmente tamanhos de lote abaixo de 1000 ou a trabalhar em mais de 100 SKUs por ano), a sua fábrica pode ser uma entre milhares que podem aceder aos benefícios da robótica industrial pela primeira vez.

Por Que os Robôs São Tão Bons?

Compreender o que torna um robô vantajoso requer compreender quão fundamentalmente diferente um robô é de um ser humano.

Ao contrário de uma pessoa, um robô não se cansa, não faz pausas, precisa de direção mas não de motivação, é sempre consistente e trabalha como programado e é capaz de operar desta forma a alta velocidade, todas as horas do dia e com manutenção mínima. Empresas como Fanuc, ABB, Yawaska, Universal Robots e mais têm trabalhado durante décadas para criar robôs industriais que alcançam este output de formas antes não pensadas possíveis, e a sua fiabilidade impecável é até hoje por vezes difícil de acreditar.

Para um trabalhador humano, eles simplesmente não conseguem acompanhar — no entanto, por que quereriam? Não se pode pagar a um trabalhador o suficiente para aplicar esforço equivalente ao que uma máquina de alto desempenho pode fazer.

A exceção aos benefícios dos robôs, claro, é que um robô precisa de programação extensiva para qualquer nova tarefa. Um ser humano pode aprender e adaptar-se rapidamente a novos desafios, o que é em parte por que muitos processos industriais de alta mistura ainda dependem tanto de mão de obra humana qualificada.

Ao mesmo tempo, a mão de obra industrial ainda se tornou escassa em muitas partes do mundo — não menos na América do Norte. Embora seres humanos possam adaptar-se a tarefas novas rapidamente, essas mesmas tarefas podem rapidamente tornar-se mundanas e desestimulantes, reduzendo finalmente a qualidade do trabalho produzido. De forma cómica, talvez a verdadeira diferença entre robôs e humanos é que robôs não precisam de alcançar "auto-realização" para fazer um bom trabalho.

Quando se tira essa diferença, no entanto, o facto de robôs poderem funcionar de forma tão constante e consistente por tanto tempo pode aumentar a produção por múltiplos sobre uma força de trabalho humana, reduzir uso de energia e consumíveis, eliminar muitos riscos de saúde e segurança e tornar trabalhadores existentes mais produtivos ao fazer tarefas que são mais seguras ou mais agradáveis.

Claro que isso acontece se — e apenas se — o robô souber o que está a fazer, e o ambiente à sua volta nunca mudar.

O Que O Impediu de Usar Robôs Agora

É difícil compreender o limite superior do retorno que pode obter ao usar um robô, mas em termos de compreender o impacto massivo que eles têm, pode ajudar saber que se estima que até 10% do crescimento do PIB per capita na OCDE entre 1993 e 2006 veio diretamente da robótica industrial. Há poucas outras tecnologias que poderíamos considerar ter os mesmos benefícios de produtividade.

Como mencionado acima, quando um humano e um robô precisam de trabalhar na mesma peça repetidamente, o robô ganha de forma clara todas as vezes.

Quando múltiplas peças estão envolvidas, seja mudando formas, ordens ou processos, um trabalhador humano qualificado é mais provável de ganhar em termos de produtividade.

E ainda, por que não podemos pegar na produtividade que robôs têm e aplicá-la a uma grande variedade de peças de uma vez? Há dois custos a considerar aqui: o de programação de robô e fixação de localização — ambos envolvem grandes quantidades de tempo e dinheiro para acertar, e sem execução precisa podem somar custos significativos de retrabalho, paragens e peças descartadas. Programação e integração de robôs é cara e demorada.

Estes custos de programação e fixação quase sempre excedem o custo do próprio robô, e isso é apenas para uma peça. Com robôs industriais a custar frequentemente $50.000 ou mais por unidade, os custos adicionais de programação — bem como os ambientes estruturados, ordens de trabalho e fixações de localização necessárias para fazê-los funcionar — significa que todos estes custos podem somar-se demasiado rapidamente para fabricantes de alta mistura beneficiarem.

Se tem 10, 20 ou 100 peças que o seu robô poderia potencialmente trabalhar, a programação tradicional de robôs significou que basicamente não conseguiu usar um robô industrial — nem deveria ter considerado alguma vez.

Então, qual é o movimento certo aqui? Segundo Sameer Hasija e Aarti Gumaledar da Harvard Business Review, deve considerar robôs onde duas condições básicas são cumpridas: (1) a tarefa que está a automatizar é um gargalo e (2) o ambiente da tarefa deve ser altamente controlado. Estes têm sido os padrões para integração robótica há muito tempo, mas com tecnologia de auto-programação, os limites dos padrões estão a tornar-se significativamente reduzidos.

O Que é Tecnologia de Auto-Programação para Robôs?

Robótica de auto-programação é um novo campo baseado nos novos poderes da IA para automatizar tarefas cada vez mais complexas num curto período de tempo. Com robótica, isso envolve dar-lhes capacidades de deteção — por exemplo, capacidades de visão 3D no caso de processos de pulverização ou acabamento — e depois traduzir a informação fornecida por esses sentidos em movimentos de robô, caminhos de ferramenta e saídas de processo funcionalmente auto-programados.

No caso de pintura industrial ou revestimento em pó, um robô com capacidades de auto-programação é capaz de identificar formas de peças, faces, tamanhos e posições em tempo real. Isto remove primeiro a necessidade de fixação de localização intensiva porque uma solução de auto-programação pode inerentemente adaptar-se a peças em qualquer orientação.

Então, com capacidades de IA e instruções simples, robôs de auto-programação podem gerar os seus próprios movimentos e caminhos de ferramenta, efetivamente fazendo o trabalho completo de um processo de pulverização ou acabamento da forma intuitiva que um ser humano qualificado faria, mas com a consistência e repetibilidade que um humano nunca poderia igualar.

Ao mesmo tempo, estes protocolos podem permitir know-how de processo de pulverização como padrões preferidos, acabamentos, espessura e uniformidade de aplicação a serem contabilizados, bem como desafios técnicos como gaiola de Faraday. Usando uma interface de software simples, operadores minimamente treinados podem até especificar faces ou superfícies de peças particulares, para que diferentes cores e necessidades de revestimento possam ser facilmente respeitadas nas mesmas peças.

Então, se não estava pronto para um robô antes porque ou a) exigia que redesenhasse toda a sua produção ou b) não conseguia atender às suas necessidades de mistura de peças, pode estar pronto agora. Com esta tecnologia, pode trabalhar numa variedade indefinida, todas processadas em sequência a taxas de tempo quase real, enquanto até especifica faces de peças e diferentes processos de acordo com essas faces através de ferramentas como ficheiros CAD. Tudo isto capacita a sua operação a crescer sem sacrificar o seu resultado final a curto prazo, e enquanto mitiga custos de energia, consumíveis e mão de obra que só estão destinados a expandir a longo prazo.

Como Saber Se Está Pronto para um Robô

Se já olhou para robôs antes mas achou demasiado caro, ou nunca considerou sequer se é possível usar um robô, então pode querer pensar se a tecnologia de auto-programação é adequada para si.

A tecnologia de auto-programação não só torna mais fácil integrar um robô, mas finalmente torna-o rentável para fabricantes de alta mistura finalmente o fazer. Como pode saber se está destinado a beneficiar? Quanto mais trabalhadores, turnos, processos de pulverização ou posições tiver vagos no seu departamento de acabamento, mais um investimento modesto num robô pode, a longo prazo, poupar em salários, consumíveis, retrabalho e — em última análise — permitir que o resto da sua força de trabalho faça mais e até lhe permita contratar para mais dos empregos que as pessoas realmente adoram fazer.

Portanto, se está cansado de esperar pelo departamento de acabamento terminar o trabalho, ou se tem formas de peças complexas que precisam de pulverização térmica intensiva ou jateamento de areia que simplesmente não é feito com o seu fluxo de trabalho existente, contacte a Omnirobotic para saber mais sobre o que a tecnologia de auto-programação pode fazer por si.

A Omnirobotic fornece Tecnologia de Auto-Programação para Robôs que lhes permite ver, planejar e executar processos críticos de pulverização e acabamento industrial. Esta tecnologia Shape-to-Motion™ gera movimentos únicos de robô para cada peça, independentemente de como são ordenadas ou posicionadas no seu processo de produção. Veja que tipo de retorno pode obter aqui.