Trabalhando e crescendo com robôs colaborativos

Os robôs fazem parte da indústria há mais tempo do que você imagina. A patente para o primeiro robô industrial, Unimate, foi concedida em 1961. Embora os robôs às vezes fossem utilizados por fabricantes maiores, como fabricantes de equipamentos originais automotivos (OEMs), raramente eram uma opção para fabricantes de pequeno e médio porte (SMMs).

No entanto, os tempos mudaram. Os robôs agora são frequentemente vistos como ferramentas essenciais para SMMs, permitindo que operações menores concorram com jogadores maiores. Esse é especialmente o caso da nova onda de “robôs colaborativos”. De acordo com a Robotics Industries Association, um robô colaborativo, também conhecido como “cobot”, é projetado especificamente para trabalhar diretamente com humanos, lado a lado, dentro de um espaço de trabalho colaborativo definido.

O que os Cobots oferecem aos fabricantes?

Para cada funcionário de manufatura ocupado desejando ter um braço extra, os robôs colaborativos podem fornecer armas de alta tecnologia com câmeras e sensores de movimento, projetados com diferentes alcances e cargas úteis. Ao contrário das máquinas tradicionais “autônomas” de um único trabalho, a tecnologia de robô colaborativo pode imitar vários movimentos de mão-braço necessários para tarefas repetitivas, como inspecionar pequenas peças de automóveis ou montagens de cubo de roda.

Os robôs colaborativos podem ser usados ​​para liberar os funcionários de tarefas repetitivas para que eles possam se concentrar em tarefas que requerem habilidades mais avançadas. Por exemplo, três pessoas que antes concentravam seu tempo na inspeção de uma única lixeira agora podem ser designadas a tarefas como dirigir uma empilhadeira, de acordo com Brian Pelke, presidente da Kay Manufacturing em Calumet City, Illinois. “Queremos que eles usem o cérebro mais do que as mãos”, disse Pelke.

Pelke recentemente elogiou os muitos benefícios de ROI dos robôs colaborativos em um Chicago Tribune artigo. Pelke comprou seu primeiro robô colaborativo por menos de US $ 50.000 e o teve totalmente operacional em 30 dias. Os funcionários levaram menos de 90 minutos para concluir o tutorial básico de programação.

Pelke afirma que os cobots economizaram para Kay cerca de US $ 150.000 em custos de embalagem, transferindo as tarefas do operador da máquina das peças concluídas de embalagem. Pelke observou que as máquinas podem detectar defeitos visuais em peças automotivas de forma consistente, enquanto os humanos - que podem ficar cansados ​​ou distraídos - detectam os defeitos 9 em cada 10 vezes.

Outro benefício dos cobots é sua mobilidade, que os permite se adaptar a quase qualquer espaço de trabalho. A maioria das máquinas pesa bem menos de 36 quilos e ocupa apenas alguns centímetros. Eles exigem muito menos energia para operar do que os robôs tradicionais e podem ser reimplantados para vários aplicativos sem alterar os layouts de produção. Ideal para pequenos trabalhos e trocas rápidas, os cobots executam

tarefas recorrentes em níveis muito altos de consistência.

O que o futuro reserva quando se trata de robôs colaborativos

As vendas coletivas de robôs devem crescer 34 por cento até 2026, com gastos globais com robótica estimada em US $ 13 bilhões, de acordo com o Tribune artigo. E a Robotic Industries Association relatou recentemente que um número recorde de robôs foram enviados para empresas norte-americanas no primeiro trimestre de 2018.

Mas os cobots representam apenas três por cento das vendas de robôs atualmente, conforme relatado no Tribune artigo, possivelmente devido ao fato de que a tecnologia de robôs colaborativos ainda é um campo emergente.

Os padrões formais de segurança para robôs foram inaugurados apenas em 2016, quando a Organização Internacional de Padronização (ISO) publicou a Especificação Técnica ISO (TS) 15066. O American National Standards Institute (ANSI) adotou a ISO / TS 15066 que mesmo ano do ANSI / RIA Technical Report R15.606 (RIA é a Robotic Industries Association).

De acordo com esses padrões, os robôs são considerados “seguros” se houver uma distância adequada entre as pessoas e as máquinas ativas e se houver limitações para a transferência de forças e pressão, caso ocorra o contato.

Estas diretrizes de segurança fornecem um excelente ponto de partida para pesquisas futuras, de acordo com o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST), uma agência do Departamento de Comércio dos EUA que usa ciência para promover a inovação para os EUA fabricantes. Além da pesquisa em andamento sobre segurança colaborativa de robôs, o NIST está conduzindo duas iniciativas de pesquisa relacionadas às complexidades dos seres humanos que trabalham lado a lado com robôs e cobots, que prometem grandes ganhos quando se trata de segurança e produtividade, de acordo com Elena Messina. , Gerente de Programa, Ciência de Medição para Robótica de Manufatura no NIST.

1. Visibilidade

Muitos cobots possuem câmeras embutidas que permitem que eles percebam o ambiente ao seu redor. Para que funcionem corretamente, deve haver uma interface entre o sistema de coordenadas da câmera e o sistema de coordenadas do robô. Por Messina, o NIST está trabalhando na criação de ferramentas para aprimorar essa coordenação, fazendo perguntas como:“O robô mudou de onde pensa que está?” e "O sistema de coordenadas está alinhado com o ambiente real?"

A pesquisa do NIST sobre a visibilidade do robô também examina mais de perto câmeras e algoritmos que podem ser usados ​​para detectar e rastrear humanos, que prometem melhorar a segurança e a interação geral entre humanos e robôs.

2. Programação

Não é difícil programar cobots para realizar a maioria das tarefas de manufatura, mas poderia ser ainda mais fácil. E quanto mais fácil, menos oportunidades existem para erros introduzidos por humanos, que podem levar a problemas de segurança e problemas de produção. Para tanto, o NIST está atualmente prototipando interfaces avançadas que dependem de realidade aumentada e realidade virtual para tornar a programação cobot mais intuitiva, por Messina.

O que os fabricantes estão fazendo com robôs colaborativos agora

Embora os padrões e tecnologias de segurança para o gerenciamento de cobots continuem a evoluir, os robôs colaborativos já estão trabalhando próximos a humanos no chão de fábrica, geralmente sem a necessidade de cercas ou blindagens de segurança adicionais. Trabalhando dentro das diretrizes de segurança atuais, eles são capazes de realizar tarefas recorrentes que costumavam representar riscos de lesões repetitivas para os trabalhadores - tudo por muito menos do que as máquinas tradicionais de chão de fábrica.

Da classificação e embalagem à colagem e montagem, robôs colaborativos podem ser rapidamente programados para agilizar tarefas como:

• Inspeções de qualidade
• Polimento
• Tratamento de máquinas
• Chave de fenda
• Moldagem por injeção
• Montagem
• Escolha e coloque

Funcionários como David Young, da Kay Manufacturing, afirmam que não perderão tarefas como inspeções visuais de pequenas peças de automóveis, realizadas por robôs colaborativos da empresa. Quando entrevistado pelo Tribune Young disse que os cobots agora estão lidando com o trabalho manual que estava causando a artrite em suas mãos e pés. “É difícil ver cada pequena coisa”, disse ele. “Isso tornará meu trabalho mais fácil.”

Se você é um SMM que ainda não aproveitou as muitas oportunidades que os cobots oferecem, não há tempo como o presente! Conecte-se ao seu Centro MEP local dentro da Rede Nacional MEP ^TM para aprender mais sobre como os cobots também podem ajudá-lo.