Cérebro Robótico Revolucionário Promete Redefinir Automação de Fábrica

Por Richard van Hooijdonk

Robôs industriais como os que montam veículos Tesla ou estações base 5G da Nokia são um espetáculo para se ver. São críticos para automação de manufatura e levam a qualidade de produto melhorada, tempos de ciclo mais curtos e custos de produção reduzidos.

Portanto, não é surpresa que o mercado global de robótica industrial deva atingir 97,41 bilhões de dólares até 2026 à medida que investimentos nesta tecnologia aumentam. Mas nem todos se beneficiam de robôs, pois alto custo e implantação complexa representam obstáculo significativo para muitas empresas.

Por exemplo, enquanto 90% das empresas com receita acima de 1 bilhão de dólares implementaram soluções avançadas de robótica, aquelas com receita abaixo de 250 milhões de dólares estão significativamente atrás. Novos sistemas robóticos não são apenas caros, mas também precisam ser manuseados por especialistas que muitas vezes estão em baixa oferta. Hardware e salários de equipe nem sequer são a maior despesa, porém.

Cerca de três quartos do custo da automação está realmente relacionado a integração de processo que inclui configuração, treinamento, manutenção e troubleshooting de robôs para garantir que realizem tarefas como planejado e incorporem adequadamente no ambiente de fábrica. Tornar a integração de processo mais barata e fácil poderia, portanto, garantir que automação seja acessível a uma gama mais ampla de empresas.

Principais Avanços Tecnológicos que Tornam o Cérebro Sintético Possível

Massimiliano Moruzzi, cientista sênior na empresa de design e engenharia 3D Autodesk, tem um plano ousado sobre como desenvolver robôs industriais acessíveis. Ele propõe o conceito de um cérebro sintético, que refere-se à combinação específica de hardware, software e sensores que tornariam sistemas robóticos capazes de aprender através de experiência.

Um robô usando este novo 'cérebro' poderia se reprogramar conforme necessário, tornando-se uma máquina usada para diversos propósitos. A era de dispositivos de tarefa única chegaria ao fim, e a manufatura industrial mudaria para sempre. Vários avanços tecnológicos tornaram tal ideia viável.

Primeiro, um field-programmable gate array (FPGA), que é um circuito de hardware programado por um usuário para realizar operações lógicas, agora tem interfaces melhores e é mais fácil de configurar. Segundo, inteligência artificial evoluiu a um ponto onde pode usar experiência de uma tarefa e aplicá-la a outra. E terceiro, sensores estão cada vez mais baratos, tornando custo-efetivo coletar vastas quantidades de dados.

O fluxo de trabalho de um cérebro sintético, assim, consiste em IA constantemente reprogramando a rede FPGA conforme dados fluem, e preparando o robô para novas tarefas.

Resolvendo Desafios do Processo Atual de Automação

E os novos robôs que empresas como a Autodesk estão desenvolvendo seriam como nada que já vimos. Leves, flexíveis e energeticamente eficientes, mover-se-iam rápido e poderiam até ler nossa linguagem corporal e expressões faciais. Humanos interagiriam com eles usando interface gráfica e linguagem falada, e quase qualquer empresa poderia pagar e implantar facilmente automação de manufatura.

Integração de processo cara seria coisa do passado, o campo de jogo entre empresas pequenas e grandes seria nivelado, e os atuais gargalos em automação de linha de montagem resolvidos. Tome, por exemplo, a fábrica da Nokia na cidade finlandesa de Oulu. Máquinas automatizadas, rede de sensores, robôs de telepresença e sistemas de geo-rastreamento são parte de um design elaborado que requer apenas 100 funcionários para produzir estações base 5G de ponta. E ainda, os robôs nesta instalação multi-milionária são tipicamente máquinas de tarefa única que não podem se adaptar facilmente a manufaturar outros produtos.

A Tesla Gigafactory no Vale do Silício é uma maravilha de automação também, pois seu CEO Elon Musk buscou quase completamente substituir humanos com robôs. Insatisfeito com a performance dos robôs no ambiente complexo e mutável da fábrica, no entanto, Musk reduziu o uso de automação na linha de montagem. Tecnologia de cérebro sintético totalmente funcional poderia, portanto, superar limitações inerentes a robôs modernos e liberar o vasto potencial de instalações high-tech.

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 custo-efetiva. Configuração e reconfiguração mais rápidas, bem como operações mais estáveis de robôs avançados poderiam "render economia de até 40%", diz o Boston Consulting Group. Além disso, fábricas se tornariam mais produtivas pois se ajustam facilmente a um número crescente de variações de produto, lançamentos e designs customizados. A qualidade de produtos melhoraria também, pois robôs usam experiência passada para ajustar suas operações. E à medida que máquinas ficam mais inteligentes, são capazes de realizar mais tarefas em ambientes perigosos que representam risco a trabalhadores humanos.

Claro, chegar a este ponto não é tarefa fácil. Pesquisadores podem precisar de três a cinco anos para desenvolver os primeiros robôs 'cérebro sintético' totalmente funcionais. Além disso, grandes fabricantes precisam de muito tempo e recursos para reconfigurar suas plantas de produção e retreinar funcionários. Mas uma vez que a transformação for completada, as mudanças serão profundas, pois um único robô poderia, por exemplo, produzir componentes para indústrias aeroespacial, construção e automotiva.

Liberando Potencial da Criatividade Humana

Alcançar um ponto onde robôs obedecem nossos comandos de voz e se rearranjam automaticamente para manufaturar um novo produto pode parecer ideia excessivamente ambiciosa. Mas em questão de alguns anos, tecnologia de cérebro sintético poderia, de fato, fornecer vantagem competitiva a early adopters. Automação de manufatura está prestes a se tornar acessível a pequenas empresas também, e até pessoas treinadas em disciplinas como geografia ou biologia poderiam facilmente aprender como manusear robôs avançados.

Estes avanços estão destinados a liberar nova onda de criatividade humana e nos fornecer uma gama de produtos que só podemos sonhar agora.

Autor: Richard van Hooijdonk é um trendwatcher, futurista e keynote speaker internacional. Com sua equipe de pesquisa internacional, investiga tendências tech como robótica, drones, sistemas de transporte autônomo e outras tecnologias.