Como Robôs Móveis Impulsionam Crescimento e Eficiência nos Negócios

Robôs Móveis Autônomos estão remodelando a forma como vivemos e trabalhamos. Descubra suas muitas aplicações e como transformam negócios mundialmente.

Robôs Móveis Autônomos (AMRs) encontraram seu caminho em muitas aplicações industriais. Melhorias em tecnologia foram a força motriz. Tecnologias críticas incluem baterias melhores e visão computacional. Software mais avançado também foi crucial.

Este artigo apresenta a tecnologia de Robôs Móveis Autônomos através dos seguintes tópicos:

• Tamanho do Mercado de Robôs Móveis e Potencial de Crescimento
• Tipos de robôs móveis
• Casos de Uso de Robôs Móveis
• Indústrias para AMRs
• Checklist: Cinco indicadores de que você pode se beneficiar de robôs móveis
• Soluções Complementares Frequentemente Necessárias com Robôs Móveis
• O que Considerar Antes de Investir em Robôs Móveis
• Como Escolher o Robô Móvel Ideal para seu Negócio

Tamanho do Mercado e Potencial de Crescimento

Mais de 80% dos armazéns hoje não têm automação alguma. Isso ocorre parcialmente porque tecnologia robótica só recentemente se tornou capaz o suficiente para uso em armazéns. Quando armazéns usam AMRs, resultados são impressionantes. Alguns estudos de caso relatam aumento de mais de 300% na produtividade na separação de pedidos, por exemplo.

Fábricas frequentemente transportam submontagens e consumíveis manualmente do armazenamento para a linha de montagem. Robôs móveis autônomos automatizam este transporte interno. Não só poupa trabalhadores de empurrar carrinhos pesados, mas também permite empresas acompanharem necessidades de distanciamento social.

Estimativa da "360 Market Updates" avaliou o mercado global de robôs móveis autônomos em US$ 751,4 milhões em 2019. Projetam crescimento para US$ 5,4 bilhões até 2026, representando 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 deslocamento. Embora existam robôs humanoides que andam em duas pernas, são mais complexos e caros. Geralmente, robôs móveis com rodas são mais custo-efetivos e robustos.

Veículos Guiados Automatizados (AGVs) vs. Robôs Móveis Autônomos (AMRs)

AGVs são tecnologia mais antiga que AMRs. O AGV depende de guias colocados no piso. As guias mostram ao AGV que rota seguir. O AGV pode trafegar dentro de corredor definido pelas guias. Fitas magnéticas, fios e linhas definem corredores. Se AGV encontra obstáculo em seu caminho, para e pede ajuda.

AMRs são mais flexíveis que AGVs. AMRs fazem mapa da instalação e armazenam na memória. Não precisam de guias no piso. Uma vez dado destino, decidem a melhor rota. Se há obstáculo, contornam ou tomam rota alternativa.

Porém, diferenças entre AGVs e AMRs estão se tornando difusas. Existem agora AGVs que conseguem desviar de obstáculos, por exemplo.

AMR com Braço Robótico

Um braço robótico articulado pode ser montado em AMR. Isso amplia sua gama de usos. Ex.: atendimento de máquina (machine tending) beneficia-se desta combinação. Para transporte de material, o braço robótico torna entrega de pacotes mais flexível.

Para que Servem Robôs Móveis Autônomos?

"Deixe os robôs fazerem o deslocamento." Estudos mostram que muitas pessoas em armazéns gastam até 60% do tempo se deslocando. O mesmo vale para alguns em fábricas. Podem estar empurrando carrinho ou dirigindo empilhadeira. Fácil ver que não é atividade de alto valor. Robôs móveis resolvem este problema. A ideia é pessoas ficarem em um lugar e robôs fazerem o deslocamento.

Aplicações padrão para AMRs incluem:

• Separação de pedidos (order picking)
• Transporte intra-instalação de material
• Classificação (sorting)
• Entrega a clientes

Agora examinamos cada aplicação mais de perto.

Separação de Pedidos (Order Picking)

Robôs móveis fazem enorme diferença ajudando pessoas na separação de pedidos. Ajuda é necessária. E-commerce significa pedidos com seleção mais ampla de produtos e tamanhos menores. Às vezes pedido é apenas um item. Esta combinação torna separação mais intensiva em mão de obra. Além disso, expectativas de entrega rápida dispararam. Amazon definiu padrão com entrega em dois dias. Recentemente, oferece entrega em um dia.

Amazon investiu pesado em robótica para isso. Empresas menores podem competir? Felizmente, sim. Robôs móveis custo-efetivos fornecem solução. Mesmo firmas menores reduzem drasticamente tempo para enviar pedido usando AMRs.

Uma pergunta-chave deve ser feita no início ao considerar AMRs para separação: qual a melhor forma de suas pessoas colaborarem com robôs? Escolher esta estratégia frequentemente determina escolha do robô. A escolha não é tanto sobre o robô, mas sobre a natureza da solução.

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

Goods-to-Person (Mercadoria-para-Pessoa)

Milhões viram vídeos no YouTube dos AMRs laranja, baixos, da Amazon. Robôs carregam prateleiras inteiras de produtos pelo armazém. Este método é chamado goods-to-person. Robôs são controlados pelo Sistema de Gestão de Armazém (WMS). WMS diz aos robôs quais prateleiras pegar e onde colocar, baseado em pedidos a atender. AMR vai à prateleira, ergue-a por baixo, leva a pessoas em estações de separação/embalagem. Quando prateleira chega, display instrui qual item pegar e quantidade. Associado remove itens corretos, escaneia códigos de barras e coloca em container para envio.

Amazon teve grande sucesso com estratégia goods-to-person. Porém, requer estantes especiais. E armazém deve ser redesenhado para usar esta estratégia.

"Encontre-me" ou Zone Picking (Separação por Zona)

Nesta estratégia, separador de pedidos cuida de um ou dois corredores ou zona. Não precisa sair de sua zona. AMRs fazem a maior parte do deslocamento.

AMRs são instruídos pelo WMS para onde ir, conforme pedidos. Robô vai à prateleira onde item deve ser pego. Separador pode ser informado por sistema de voz com instruções de onde ir para próximo pedido. Trabalhador encontra AMR no local de coleta, AMR mostra itens a coletar em seu display. Pessoa pega itens da prateleira e escaneia com leitor de código de barras montado no robô. Verifica produto e quantidade corretos. AMR vai ao próximo destino. Pessoa espera instruções para encontrar próximo AMR.

Com esta estratégia, separador ainda caminha um pouco, mas muito reduzido.

Estudos de caso mostram pelo menos duplicação de produtividade usando zone picking. Alguns relatam mais que triplicação de pedidos separados por hora comparado a separação manual.

Separação de Pedidos Totalmente Automatizada

Separação totalmente automatizada às vezes chamada de "Santo Graal" da separação robótica. Processo usa robôs para pegar itens das prateleiras e levá-los a estação de embalagem. Estação de embalagem também usa robôs. Nenhuma pessoa necessária. Este nível de automação ainda está em estágios iniciais e não é amplamente usado.

Solução híbrida para separação totalmente automatizada usa AS/RS e robôs. Sistema Automatizado de Armazenamento e Recuperação (AS/RS) substitui arranjo convencional de prateleira-e-corredor. Sistema é vasto cubo, com produtos em bins dentro do cubo. AS/RS rastreia onde estão coisas e traz bin correto à estação robótica de separação. Tais sistemas podem ser bastante compactos — podem ficar no fundo de uma mercearia, por exemplo.

Uma vez que AS/RS apresenta bin com produtos, pessoa ou braço robótico pega itens do bin e coloca em container de envio. Para isso, braço robótico deve ser pareado com visão computacional avançada.

Melhorias futuras em robótica tornarão separação totalmente automatizada prática para maior variedade de casos de uso.

Transporte Intra-instalação de Material

Fábricas e Armazéns

Empilhadeiras autônomas são cada vez mais usadas em ambientes de fábrica e armazém. Algumas usam tecnologia AGV — requer marcadores de caminho no piso. Outras usam tecnologias AMR completas que não precisam tais marcadores. Existem empilhadeiras automatizadas projetadas para operar com ou sem motorista. Outros designs removem a cabine que abrigaria humano.

Empilhadeiras autônomas aumentam produtividade libertando pessoas da necessidade de dirigir. Promessa: também melhoram segurança. Acidentes com empilhadeiras e caminhões industriais causam milhares de lesões por ano. Nos últimos anos, fatalidades e lesões graves envolvendo empilhadeiras aumentaram. Maioria causada por dirigir rápido, curvas rápidas, frenagens bruscas. Empilhadeiras autônomas não cometem esses erros.

Hospitais

Existem AMRs especialmente desenhados para hospitais. Transportam roupas sujas de quartos para lavanderia. Levam amostras de sangue de onde coletadas para laboratório. Entregam refeições e medicamentos aos quartos. Estudos de caso mostram custos de entrega reduzidos em até 80%.

Hotéis e Hospitalidade

AMRs atendem pedidos de hóspedes por toalhas extras, amenities, comida. Segurança aprimorada: serviços de comida externos entregam no lobby. AMR leva comida do lobby ao quarto. Levar roupas sujas à lavanderia e devolver pratos vazios à cozinha também automatizado.

Classificação (Sorting)

Robôs móveis equipados com bandejas basculantes e alimentadores cross-belt classificam pacotes em armazéns e fábricas. Classificar pacotes para expedição permite acessar tarifas de frete menores. Ou pacotes precisam ser classificados por ponto de venda.

AMRs são cada vez mais vistos como alternativa mais flexível e custo-efetiva a sistemas de esteira. Fáceis de instalar, manutenção mínima.

Algumas aplicações de classificação envolvem AMRs operando em nível mezzanine. Carregados com pacote, robô leva a buraco no piso e despeja. Chute leva ao primeiro andar e container aguardando.

Outras envolvem AMR trazendo produtos a put wall. Pessoa pega produtos do AMR e coloca em bins apropriados.

Entrega a Clientes

Ter AMR aparecendo na sua porta com pacotes está chegando. Porém, até veículos autônomos serem licenciados para ruas públicas, robôs de entrega só serão usados em áreas limitadas. Ex.: robôs de entrega em áreas urbanas densas para entrega de comida. Robôs são carrinhos pequenos que trafegam em calçadas. Campi universitários e corporativos são outro caso de uso.

Indústrias para AMRs

Robôs Móveis Autônomos无疑 continuarão a encontrar seu caminho em mais aspectos de nossas vidas diárias. Principais indústrias usando AMRs atualmente:

• Armazéns
• Fábricas
• Hospitais
• Hotéis & Hospitalidade
• Restaurantes e Fast Food

Checklist: Cinco Indicadores de que Você Pode se Beneficiar de Robôs Móveis

• É desafio contratar e reter as pessoas que precisa?
• Seus processos envolvem muitas pessoas se deslocando dentro da instalação?
• Precisa aumentar produtividade para manter competitividade?
• Precisa aumentar vazão?
• Quer reduzir acidentes e melhorar segurança?

O que Considerar se Quiser Investir em Robôs Móveis?

Antes de iniciar projeto com AMRs, faça levantamento da instalação. Perguntas a fazer:

• Tem Wi-Fi em toda instalação? (Ex.: se AMR pegar elevador, terá Wi-Fi lá? Pode haver dead zones?)
• AMR pode ir onde precisa? (Ex.: precisará abrir portas ou pegar elevador?)
• Quais considerações de segurança? (Ex.: robô de armazém não ficará perto de crianças. Robôs de entrega ficarão).
• E carregamento? Pense onde colocar estações de recarga.

Se novo em robótica industrial, muitos especialistas recomendam começar pequeno. Selecione aplicação que prometa ROI rápido. Construa experiência e confiança, então expanda.

Pode confiar nos fornecedores para recomendações. Naturalmente, sugerirão soluções envolvendo seus produtos. Considere consultar especialistas imparciais para assessoria — e avaliar se sua instalação está "pronta para robôs móveis".

Quais Soluções Complementares São Frequentemente Necessárias com Robôs Móveis?

Frequentemente as questões a decidir não são tanto sobre o robô. A pergunta real é a solução de aplicação geral. Isso porque robôs são frequentemente embutidos em estrutura maior. Sistema de Gestão de Armazém (WMS) e sistemas similares que controlam robôs são tão importantes quanto características do robô.

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

Para manuseio de material, AMRs frequentemente precisam de suporte especial para paletes ou caixas. AMR passa por baixo do suporte e ergue carga por baixo.

Precisa de pelo menos uma e talvez várias estações de recarga. Considere caso onde vários AMRs precisem recarregar simultaneamente.

Como Escolher o Robô Móvel Ideal para sua Organização

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