Considerações ao integrar Cobots em uma instalação

O que é um Cobot?

Os robôs colaborativos, ou cobots, são um tipo de robô industrial projetado para colaborar com o trabalho humano em vez de substituí-lo completamente. Nos últimos anos, eles ganharam uma fatia maior do mundo da automação com sua facilidade de uso e, muitas vezes, integração mais fácil aos processos da fábrica.

Os Cobots são usados ​​principalmente em aplicações onde o processo é simples, direto e, freqüentemente, de alto mix e baixo volume. Eles normalmente se movem mais devagar do que suas contrapartes robóticas e devem parar de se mover quando tocam um objeto em seu caminho devido aos sensores de proximidade. Seu movimento mais lento, combinado com alta sensibilidade à colisão (ou seja, parada total da operação), ajuda a prevenir lesões.

Os robôs industriais são projetados para trabalhar em áreas cercadas com pouca ou nenhuma chance de tocar um funcionário, uma vez que suas velocidades mais altas e menor sensibilidade à colisão provavelmente resultariam em ferimentos ou morte. Por outro lado, os cobot geralmente não possuem uma gaiola protetora ao redor de seu espaço de trabalho. Eles são geralmente considerados seguros perto dos trabalhadores, mas certifique-se de explorar os requisitos de segurança apropriados.

Uma vez que se espera que os cobots reduzam o trabalho dos trabalhadores em vez de substituí-los, os tempos de programação podem ser reduzidos. Os trabalhadores podem realizar as tarefas mais complicadas enquanto o robô faz trabalho repetitivo ou levantamento de peso.

Programação Cobot

Os Cobots são programados de forma diferente dos robôs industriais, que geralmente requerem um programador, engenheiro ou alguém treinado especificamente em linguagens de programação robótica e melhores práticas. Ao contrário, os cobots são programados usando movimentos amplos e muitas vezes podem ser programados com sucesso sem muita ajuda do controlador.

“Você não precisa ser um programador de robôs ou um engenheiro de robôs ou um engenheiro de automação para configurar o cobot e fazê-lo funcionar”, disse Joe Campbell, Gerente Sênior, Marketing Estratégico e Desenvolvimento de Aplicativos da Universal Robots, à Control Automation editores durante uma entrevista.

Figura 1. Programar um cobot é geralmente uma tarefa simples. Imagem usada cortesia de Robôs universais

A programação de um cobot pode ser tão simples quanto mover manualmente o braço através de diferentes pontos que o operador deseja no caminho desejado. Durante esta rotina, o cobot deve ser colocado em um modo de programação onde o robô seja facilmente movido com a mão.

Outro exemplo de sistemas cobot fáceis de programar envolve um cobot de paletização. O operador pode programar diferentes paletes e processos seguindo algumas etapas simples. Primeiro, eles definem uma “caixa” ao redor do palete para obter seu tamanho, depois o padrão do palete, seguido pela carga. Depois de definir todos os diferentes parâmetros, o operador é solicitado a programar um ponto e a nova rotina é concluída.

Cobots na manufatura

Os Cobots podem ser adicionados a vários processos de fabricação e planta. No entanto, nem todos os processos são criados iguais e a aplicação exata deve ser considerada antes de adicionar um cobot.

Os Cobots oferecem uma vantagem única aos fabricantes que buscam preencher as lacunas de mão de obra. A incorporação de um cobot pode ajudar os funcionários atuais a produzir mais sem força de trabalho ou folha de pagamento adicional. Eles podem ser mais baratos de implementar do que robôs industriais, geralmente custando metade a um terço do custo de um sistema robótico tradicional. Economias significativas podem ser feitas com a redução na programação profissional e equipamentos de segurança em comparação com a robótica industrial.

De acordo com Campbell, a escassez de mão de obra “não vai desaparecer” tão cedo.

Figura 2. Um cobot trabalhando em um depósito. Imagem usada cortesia de Robôs universais

O Cobots pode oferecer um retorno rápido no processo de instalação. Interrupções de infraestrutura e tempo de inatividade podem ser reduzidas a apenas três ou quatro semanas, enquanto os sistemas robóticos tradicionais levam de 12 a 16 semanas do início à instalação final. “Alguns de nossos parceiros realmente assumem o compromisso de que terão o cobot em produção quatro horas após a entrega na fábrica”, diz Campbell.

Aplicativos Cobot

Como os cobots são geralmente mais fáceis de integrar nos processos de produção, eles têm uma ampla gama de indústrias. Tradicionalmente, as empresas menores evitariam a robótica por causa do alto custo inicial dos robôs industriais e da dificuldade de mudança depois de implementados. Com o cobots, as PMEs (pequenas e médias empresas) podem utilizar a robótica com integração mais rápida e investimento mais barato.

Além disso, os cobots não precisam necessariamente operar em sua configuração original durante toda a sua vida útil. Alguns fabricantes possuem cobots em carrinhos que os funcionários podem mover facilmente entre as estações de trabalho para fornecer mão de obra útil onde for necessária. Campbell explica, “a taxa de utilização do cobot é muito alta e o limite de investimento é muito mais baixo devido à flexibilidade”.

A soldagem é outra aplicação útil para cobots. Atualmente, há uma escassez de soldadores qualificados nos Estados Unidos. De acordo com Campbell, há “algo entre 75 e 85.000 empregos de soldagem abertos hoje. Projeta-se que isso não fará nada além de crescer nos próximos 10 anos. ”

Figura 3. Um cobot fazendo soldas tediosas com a supervisão de um trabalhador. Imagem usada cortesia de Robôs universais

Cobots estão sendo usados ​​em muitos casos para ajudar a aliviar a escassez do soldador. Eles são úteis em aplicações onde soldas repetitivas são comuns, geralmente pequenas soldas em pequenas peças. Essas soldas podem ser entediantes, então um cobot pode liberar o tempo dos trabalhadores para concluir soldas mais difíceis. Esta configuração pode ser benéfica porque permite que o trabalho humano seja colocado em soldagens mais difíceis, onde uma margem maior é devolvida ao seu trabalho.

O futuro dos Cobots

Os Cobots oferecem uma abordagem diferente para a automação do que a robótica industrial tradicional. Eles são projetados para serem usados ​​como um sistema de economia de trabalho em vez de um sistema de substituição de trabalho. Campbell enfatiza que ele nunca “viu ou ouviu falar de um emprego perdido devido à automação em décadas. Simplesmente não é o caso. Ou os robôs estão automatizando tarefas que os humanos não podem fazer ou não querem. ”

Isso cria uma vantagem única em certas aplicações, onde o robô realiza tarefas repetitivas sob a supervisão de um operário. Eles também podem ajudar os clientes que estão perdendo o preço da robótica industrial. Os Cobots têm um custo de investimento inicial mais baixo e seu custo total geralmente é mais barato porque eles não exigem tanta infraestrutura de segurança e têm custos de programação reduzidos.

Quando os fabricantes procuram adotar os cobots em seus processos, eles precisam mudar sua ideia de robôs serem “perigosos” para os cobots serem colaborativos. Os Cobots têm vários protocolos de segurança e podem operar em ambientes que a robótica tradicional não pode. Eles funcionam bem em tarefas repetitivas mais lentas e até têm a capacidade de operar em uma plataforma móvel. A escassez de mão de obra na manufatura ajudou o cobot a se tornar um jogador-chave na indústria de manufatura, alcançando desde pequenas operações até grandes corporações como a Ford e outros grandes fabricantes.

Para onde você vê os Cobots indo no futuro?