Robótica avançada 101

Manufatura Aprofundamento global na aplicação de robótica avançada na indústria de manufatura
Em comparação com suas contrapartes - robótica convencional - os recursos da 'robótica avançada' fornecem aos fabricantes "percepção, integrabilidade, adaptabilidade e mobilidade superiores. Essas melhorias permitem configuração, comissionamento e reconfiguração mais rápidos, bem como operações mais eficientes e estáveis”, explica BCG.

Como tal, os fabricantes que estão implementando estratégias de “fábrica do futuro” e “indústria 4.0” estão implantando a robótica avançada como parte essencial da automação avançada. Aqueles que adotam a robótica avançada estão se beneficiando de estruturas e processos aprimorados da planta, aumentando a produtividade e a flexibilidade na fábrica e ao longo da cadeia de suprimentos. “A análise descobriu que o uso de robôs avançados pode reduzir os custos de conversão em até 15%, e a combinação de robótica avançada com outras tecnologias, aprimoramentos de processos e alterações de layout estrutural pode gerar economias de até 40%”, observa o BCG.

Então, o que torna a tecnologia robótica “avançada”?

O BCG define a automação avançada como “inteligência descentralizada que permite que dispositivos e equipamentos tomem decisões e tomem ações de forma autônoma, sem intervenção humana”. O BCG acrescenta que a tecnologia consiste em quatro elementos principais:

1. 
   Modelos de dados holísticos (gêmeos digitais) :fornecendo uma representação digital dos produtos e do sistema de produção. “Equipamentos de produção (como robôs avançados) podem acessar os modelos para, por exemplo, planejar o caminho necessário em tempo real.”
   
2. Infraestrutura de ponta em nuvem: para deslocar o poder computacional e o armazenamento para as bordas da rede de produção, unindo TI e tecnologia de operações. “Ele permite que os produtores coletem dados e os transfiram para serviços em nuvem para processamento. Além disso, permite que os processos no chão de fábrica se ajustem de forma autônoma às mudanças ambientais.”
3. Tecnologias de processamento de dados: para converter dados de tamanho, tipo e velocidade variados em informações significativas. “Avanços recentes nas tecnologias de processamento de dados permitem que os produtores otimizem continuamente os processos (como planejamento de caminho).”
4. Sistema de controle de fluxo de trabalho: para sincronizar todas as tarefas que humanos ou equipamentos executam. “O gerenciamento eficiente de todo o fluxo de trabalho requer a conexão digital ou integração de máquinas e trabalhadores humanos. As configurações do sistema de controle de fluxo de trabalho provavelmente evoluirão de arquiteturas centralizadas para descentralizadas.”

Por que os fabricantes devem adotar a robótica avançada?

Com o atual valor de mercado de robótica avançada na fabricação totalizando US$ 16,6 bilhões em 2020, que deverá aumentar mais US$ 2 bilhões para US$ 18,6 bilhões em 2021, está claro que a digitalização das operações está agregando valor para os fabricantes globais.

Alguns dos muitos benefícios que podem ser obtidos com a adoção de robótica avançada na fabricação incluem:

• Percepção: em comparação com a robótica convencional, os robôs avançados aproveitam o processamento de linguagem natural, visão computacional e sensores para melhorar a autonomia, destreza e precisão. Como resultado, a robótica avançada pode concluir tarefas mais complicadas.
• Integrabilidade: com arquiteturas orientadas a serviços, conectividade aprimorada, acesso a modelos de dados holísticos e melhorias de interface e programação, a robótica avançada é mais rápida de configurar e requer menos tempo para aprender a executar tarefas.
• Adaptabilidade: processamento avançado de dados e serviços em nuvem permitem que robôs avançados aprendam e se adaptem de forma autônoma aos ambientes para melhorar o fluxo de trabalho.
• Mobilidade: Aproveitando o aprendizado de máquina e a visão computacional, a robótica avançada é capaz de se guiar de forma autônoma pelos ambientes.
• Eficiência: ao aumentar a robótica avançada em tarefas complexas, as automações flexíveis podem ajudar a reduzir os custosos tempos de troca e melhorar a eficiência.
• Produtividade: semelhante à eficiência, com maior flexibilidade e recursos de solução de problemas em tempo real, a robótica avançada pode aumentar a produtividade.
• Segurança: usando sensores avançados e comunicação de baixa latência, a segurança é significativamente melhorada com a robótica avançada devido à melhor compreensão de seus ambientes e sua capacidade de se adaptar e reagir a eventos.
• Qualidade: com o uso de dados de compartilhamento de rede, a robótica avançada reduz os silos, facilitando a identificação de problemas de qualidade e o rastreamento da causa raiz.
• Agilidade: adaptando-se de forma independente, a robótica avançada permite que as operações de produção sejam mais ágeis sem preparação demorada.

Superar desafios de adoção

“Na minha perspectiva, a comunicação é o principal desafio aqui – tanto no chão de fábrica quanto entre o chão de fábrica e os diferentes sistemas de TI. No chão de fábrica, a conectividade precisa, por um lado, ser flexível o suficiente para corresponder à flexibilidade dos robôs, mas, por outro lado, precisa ser estável e segura o suficiente para suportar os casos de uso industrial. No futuro, os robôs extrairão dados diretamente de muitos sistemas de dados diferentes para cumprir suas tarefas; isso impõe novos requisitos à segurança de TI para garantir que a conectividade não esteja aberta a novas ameaças.

“A conectividade sem fio é a chave para a comunicação do chão de fábrica fornecer a flexibilidade necessária, e vejo o 5G trazendo a combinação perfeita de flexibilidade, estabilidade e segurança. Quando se trata da parte de segurança de TI, acho importante não tentar expandir a rede de escritórios existente na fábrica, mas construir uma rede separada otimizada para as condições e necessidades da fábrica", disse Sebastian Elmgren, gerente de portfólio da Manufatura inteligente na Ericsson.

O valor da robótica avançada e o papel que ela desempenha na fábrica conectada do futuro

Com a maioria dos fabricantes reconhecendo o papel significativo que a robótica avançada desempenhará na fábrica do futuro, espera-se que muitos tipos de funcionalidade, incluindo uso de várias velocidades, aplicativos móveis e kits robóticos, se tornem cada vez mais importantes. Segundo o BCG, “aproximadamente 70% dos entrevistados da pesquisa descrevem essas funcionalidades como muito relevantes para sua produção futura”.

Com potencial para transformar os processos fabris, os fabricantes acreditam que a robótica avançada será a ferramenta necessária para lidar com as crescentes complexidades da indústria. “A robótica avançada trará flexibilidade aos processos automatizados, além de possibilitar automatizar o que não podia ser automatizado antes, abrindo para a personalização em massa de produtos”, diz Sebastian Elmgren, Gerente de Portfólio de Manufatura Inteligente da Ericsson.

Complementando seus comentários, Elmgren diz:“Vejo que a robótica avançada abrirá fábricas mais genéricas [no futuro]. Com todo o potencial da robótica avançada, uma fábrica poderia produzir quase qualquer produto. Isso eliminará a necessidade de fábricas específicas para produtos, aproximando a produção dos clientes, encurtando as cadeias logísticas. Também diminuiria o nível para novas empresas começarem a produzir seus produtos, tornando possível comprar a produção como um serviço em vez de [fazer] grandes investimentos em meios de produção dedicados”.

Com 52% dos fabricantes esperando que a robótica avançada “se torne um dos mais importantes impulsionadores da melhoria da produtividade até 2025”, as aplicações atuais da tecnologia são amplamente encontradas em produção, logística, qualidade e manutenção . “70% [dos fabricantes] esperam que a robótica avançada se torne um fator de produtividade muito importante na produção e logística até 2025. Os participantes também esperam ver ganhos significativos de produtividade em qualidade e manutenção”, disse o BCG.

Práticas recomendadas para o futuro da adoção da robótica

Quando se trata de adotar a robótica avançada em uma organização, o BCG explica que “se estende além dos investimentos de capital”, a adoção da robótica avançada afeta muitos aspectos do modelo de negócios de uma empresa de manufatura.

“Para abordar todo o escopo de decisões, uma empresa deve desenvolver uma visão holística da fábrica do futuro. Essa visão deve abranger a implementação de múltiplas tecnologias de automação, incluindo robótica avançada”, comenta BCG.

Para resultar na adoção bem-sucedida de tal tecnologia, os fabricantes precisam não apenas identificar quantidades, tamanhos de lote, variações de produtos e layout e processos da planta, mas levar em consideração o contexto de negócios e as implicações da implementação dessa tecnologia, criando uma implementação clara e holística. roteiro.

Os fabricantes também devem procurar desenvolver competências organizacionais e projetar a arquitetura do sistema, bem como testar e colaborar em projetos piloto, para ampliar rapidamente soluções bem-sucedidas no estágio piloto.

Caçadores de mitos:três principais equívocos sobre robótica avançada 

(Sebastian Elmgren, gerente de portfólio de manufatura inteligente da Ericsson)

1. Adicionar robótica avançada aos meus processos existentes me trará todos os benefícios.

Não, você precisa encontrar novas formas de trabalhar para aproveitar todos os benefícios.

2. É apenas sobre os robôs.

Não, você precisa pensar em todo o sistema.

3. É algo para o futuro.

Não, a tecnologia está aqui hoje para começar a usar, e você não deve esperar.