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Cobots - Robôs Colaborativos
Fonte – Automazione Industriale No. 260

Os COBOTS – Robôs Colaborativos – estão cada dia mais presentes no processo produtivo. Encontramos os principais fabricantes do setor para entender essa novidade e suas consequências no ambiente de trabalho.

Na Itália, já existe um robô para cada 62,5 operários. Trata-se de um número significativo, sobretudo se comparado aos 150 robôs por operário na Espanha e aos 127 por operário na França. Esses números, contudo, podem sugerir para um risco de saturação de mercado.

Alessio Cocchi
Alessio Cocchi

Um risco que, segundo Alessio Cocchi, Gerente de Vendas na Universal Robots da Itália, neste momento não existe: “Devemos fazer uma distinção entre os robôs industriais, que representam hoje a maioria dos robôs operando no parque industrial, e os robôs colaborativos. Para esses últimos, conforme pesquisas recentes, a taxa de crescimento será exponencial. Sendo coerente com os números apurados, também o número de robôs industriais continuará a crescer no parque industrial, mas a taxas inferiores em comparação aos colaborativos.”

Ákos Dömötör
Ákos Dömötör

Uma visão também otimista é aquela de Ákos Dömötör, CEO da OptoForce: “Existe ainda amplo espaço para o crescimento desse mercado. O crescimento do número de robôs colaborativos tem sido grande, na faixa de 5 a 10% ao ano, se comparado com o crescimento do mercado de robôs industriais, graças à flexibilidade de aplicações colaborativas: a demanda de novos robôs colaborativos é crescente, mas depende também do setor industrial. A ampla adoção dos cobots é devida a diversos fatores, desde a simplicidade de programação até a flexibilidade e inteligência que facilita a operação nas empresas. Em ambientes estruturados e organizados, os cobots possuem alto grau de sinergia no trabalho com os seres humanos, e não há dúvidas que a tendência de crescimento se manterá constante no futuro”.

Cobots - Robôs Colaborativos

Kenneth Bruun Henriksen
Kenneth Bruun Henriksen

É um sucesso de mercado, como confirma Kenneth Bruun Henriksen, Gerente de vendas para a Europa da On Robot, baseado no fato de que as aplicações colaborativas “continuarão a guiar o crescimento do setor, graças também ao seu curto período de amortização. As aplicações colaborativas são o instrumento de automação ideal para os fabricantes dispostos a superar a concorrência. Os motivos para sua utilização são a implementação flexível, a facilidade de gestão, a alta segurança e a programação fácil, que reduz custos”.

 

 

Thomas Visti
Thomas Visti

Thomas Visti, CEO da Mir, ressalta por outro lado, as peculiaridades do mercado italiano: “Apesar de boa parte da produção industrial atualmentej á se encontrar  automatizada, existem ainda muitas atividades que podem ser automatizadas nos processos internos. Valendo-se de cobots móveis, como são os produtos da Mir, a movimentação de materiais e insumos dentro da área de produção e entre a produção e área de armazenamento são apenas alguns exemplos de aplicações para a automação utilizando robôs”.

A logística operada por COBOTS

Alessandro Redavide
Alessandro Redavide

A observação dos indicadores na área de serviço como logística revela que o número de robôs em 2016 aumentou 30% em relação ao ano anterior. Números que, como lembra Alessandro Redavide, Gerente de Marketing & Comunicação da Yaskawa, são relacionados ao fato de que “as solicitações personalizadas tiveram efeito significativo sobre a logística, que atende pedidos cada dia mais variados. Por consequência, assistimos uma evolução dentro da ótica da indústria 4.0 nesse setor, que adota e continuará adotando soluções como a utilização de robôs e automação para garantir e melhorar o desempenho em tarefas repetitivas e na movimentação de cargas”. Também por essa razão, ressalta Visti da Mir, “pensamos que os robôs móveis autônomos, ou AMR (Autonomous Mobile Robot), são o futuro desse setor. Por muito tempo se observou que a única opção para o transporte automatizado vinha sendo a utilização de AGV (Automated Guided Vehicles), robôs que se movimentam por longos percursos fixos e conduzidos por cabos ou sensores, sem a possibilidade de contornar obstáculos. Isso resultou em baixa flexibilidade e funcionalidade e, não raro, também em alto custo, para não mencionar as paradas de produção devido à manutenção de cabos e sensores. Os AMR, por outro lado, graças à capacidade de moverem-se livremente em ambientes dinâmicos, baseando-se apenas nos mapas registrados em suas memórias, representam uma revolução nesse setor. Apesar de possuírem softwares mais avançados que os tradicionais AGV, o custo de introdução e setup é muito inferior, considerando que não é necessário instalar guias físicos no ambiente no qual o robô opera. Utilizando uma interface simples, fácil de operar mesmo por quem não possui experiência em programação, o operador pode efetuar outras tarefas enquanto o robô irá calcular trajetos alternativos e mais otimizados evitando obstáculos imprevistos em seu percurso”.

Revolução do trabalho

Como toda revolução, também a maciça utilização de robôs colaborativos terá efeito sobre o mercado de trabalho e sobre o índice de ocupação. E não faltam preocupações sobre os possíveis efeitos negativos no número de postos de trabalho. Esse é um temor não compartilhado pelas equipes da Universal Robots: “Aquilo que estamos verificando, e que diversas pesquisas internacionais confirmam, é que o uso de robôs colaborativos não conduz à redução de postos de trabalho, mas à uma valorização em duas possíveis direções. De um lado, os operários podem ser aliviados das tarefas mais pesadas, rotineiras ou entediantes, para dedicarem-se a funções diversas e mais criativas. De outro lado, o trabalho colaborativo permite a aquisição de habilidades por parte daqueles que operam equipamentos inteligentes, como são os cobots da UR. Isso tem um efeito específico: restitui ao operador o controle sobre o processo e enriquece o perfil do mesmo”.

Cobots - Robôs ColaborativosEssa opinião é compartilhada por Dömötör da OptoForce: “os robôs colaborativos não são vistos como uma ameaça de substituir o trabalhador, mas como um instrumento que permite mantê-lo. Graças à utilização de cobots, que realizam as tarefas tediosas e repetitivas e são extremamente flexíveis em sua programação, as pessoas podem aumentar sua eficiência e trabalhar de modo proativo e estimulante. O emprego de cobots permite às empresas manter constante a produção em qualquer situação, mesmo quando acontecem solicitações não planejadas de aumento de produção, sem aumentar gastos com a alocação de recursos extras que encarecem os custos de produção”.

Adicionalmente, Visti da Mir ressalta os aspectos positivos dessa revolução, capaz de realmente valorizar as competências das pessoas: “Nossos robôs, assim como muitos outros robôs colaborativos em geral, têm um efeito positivo no trabalho, na medida em que não são concebidos para substituir as pessoas, mas para liberá-las de tarefas duras e pouco nobres. Colocando lado a lado robôs autônomos e pessoas, significa obter o melhor de dois mundos: de um lado a precisão dos incansáveis robôs, de outro a inteligência, a destreza e a adaptabilidade dos humanos, que podem ser aproveitados em atividades de mais alto valor”.

Nicola Giordani
Nicola Giordani

Nicola Giordani, Executivo de vendas de Robôs da Fanuc na Itália, compartilha da opinião dos colegas, acrescentando que “a mudança pode criar resistência, sobretudo naqueles menos flexíveis e menos abertos à inovação, mas não por isso será rejeitada. Os robôs, sem dúvida, representam uma vantagem competitiva para a produtividade das empresas e, sobretudo no caso da robótica colaborativa, uma oportunidade para empregar as pessoas em tarefas variadas e mais qualificadoras. Não acreditamos que a difusão dos robôs levará a um colapso da ocupação na indústria; pelo contrário, prevemos que os trabalhadores que se ocupam hoje de tarefas repetitivas e pouco gratificantes poderão ser reconduzidos a atividades de supervisão ou dedicarem-se a atividades ainda difíceis de automatizar. É evidente que, com o aumento da complexidade dos processos produtivos, se ampliará a busca por profissionais capacitados em competências específicas no âmbito da programação e na análise de Big Data e de Inteligência de Negócios (BI). Trata-se de repensar as competências buscando adaptar-se às novas oportunidades e, claro, para tanto é necessário estar aberto à mudança. Acreditamos na necessidade de investir não apenas em tecnologia, mas também na formação de pessoas, pois uma fábrica super tecnológica não poderá existir sem pessoas qualificadas e capazes de manter a operação com altos índices de produtividade”.

Prontos para gerenciar a transição?

Cobots - Robôs ColaborativosAinda que todos os entrevistados ressaltem a necessidade de estar aberto à inovação e ser flexível, não podemos esquecer que essa predisposição representa apenas o primeiro passo para a transformação dos trabalhadores, aos quais devem ser apresentados planos de crescimento profissional.

Oscar Ferrato
Oscar Ferrato

Nessa linha, pensa Oscar Ferrato, Gerente de Produtos de Collaborative Robots para a Itália na Abb: “A robótica, e a automação em geral, seguem uma tendência de crescimento, seja em termos de volume seja em termos de inovação; a robótica colaborativa demanda profissionais capazes de intervir durante a produção para efetuar todas as operações de otimização e ajustes do processo, de modo a reprogramar de forma simples e rápida as tarefas dos robôs para atender as necessidades da produção.  Isso demanda primeiramente requalificar os trabalhadores com formação específica nas novas modalidades de trabalho. Em um contexto mais amplo, onde a tecnologia introduz rapidamente novas práticas de operação, é necessária a preparação antecipada dos trabalhadores do amanhã, prevendo o crescimento do mercado de trabalho no qual a automação e a robótica são as bases da formação profissional”.

Marco Filippis
Marco Filippis

Nesse contexto, reforça Marco Filippis, Gerente de Produtos Robôs para a South Emea da Mitsubishi Electric, “é fundamental gerir a fase de transição, que está conduzindo à robotização massiva dentro da perspectiva dos novos aplicativos. A atenção foca, então, não somente nos aspectos tecnológicos ligados ao conceito de Manufatura Inteligente, mas também naquelas empresas dedicadas ao treinamento e formação de mão de obra. Nessas últimas, o emprego de recursos advindos de subsídios na forma de redução de impostos sobre atividades de treinamento e formação de pessoas não apenas sinaliza claramente esse aspecto fundamental, mas coloca as pessoas como imprescindíveis no processo revolucionário de indústria 4.0”. Sobre o que foi dito, Bruun Henriksen, da On Robot, comenta que “muitas empresas têm dificuldade para encontrar novos colaboradores já qualificados, por isso é importante formar e atualizar o capital humano existente na empresa. Através da formação e atualização se capacita os funcionários atuais para que compreendam que os cobots ali estão para os liberarem de tarefas repetitivas”.

Alberto Pellero
Alberto Pellero

Alberto Pellero, Gerente de Estratégia e Marketing da Kuka Roboter na Itália, convida a voltar um passo na análise:” é preciso saber identificar as competências necessárias nos profissionais que se busca. Lembramos que os cursos de Mecatrônica nas escolas técnicas são amplamente disponíveis atualmente, e que os jovens normalmente possuem uma boa formação de base para serem empregados, seja nas empresas que desenvolvem os sistemas de automação seja nas no cliente final. É fundamental o investimento do estado em instrumentos didáticos de robótica de nível profissional que viabilizem a montagem de laboratórios que repliquem o ambiente industrial real para que os estudantes tenham uma formação atualizada e sólida”. A formação, de fato, não se limita aos trabalhadores existente, mas constitui um caminho bem mais longo que começa na escola. Esta é uma premissa da qual está convencido Redavide da Yaskawa: “É necessário promover o contato direto entre as empresas e os estudantes, para aproximar esses últimos do mundo da robótica real, com cursos bem estruturados e com visitas às empresas, para enriquecer a formação teórica com a experiência prática dos profissionais da industrial. Uma vantagem importante da qualificação dos funcionários, promovendo a capacitação via treinamentos internos na empresa, significa encarar o futuro, valorizando os colaboradores existentes e já familiarizados com o processo produtivo”.

Precisamos compreender os robôs

Cobots - Robôs ColaborativosInvestir em capacitação significa não apenas manter empregos, mas sim aprender a conviver com uma nova forma de trabalho. Como explica Filippis, da Mitsubishi Electric, “graças à abordagem inovadora ligada à quarta revolução industrial, o setor da robótica deve influenciar a necessidade de evolução do conceito clássico de robô, de forma a contextualizá-lo na fábrica do futuro. Integração com mais níveis da organização, compartilhamento do espaço de trabalho e simplicidade de utilização são certamente os conceitos chave da nova imagem da robótica, que faz dupla com a tecnologia da inteligência artificial e que aponta para novos cenários de aplicação, evidenciando a flexibilidade do robô. Se, sob a ótica gerencial, a inteligência artificial é considerada como tecnologia que resulta em vantagem competitiva, resultando na criação de novos postos de trabalho, o sentimento comum de quem irá trabalhar lado a lado com os cobots é diferente. É, portanto, fundamental formar e requalificar os colaboradores esclarecendo as potencialidades de um processo inovador inevitável”.

Dömötör, da OptoForce ,ao contrário, prefere enxergar mais imediatamente: “Os robôs tradicionalmente são desenhados para trabalhos repetitivos e atualmente a inteligência artificial ainda não é estritamente necessária, ainda que fará parte da pesquisa e desenvolvimento nos próximos anos. A verdade é que os robôs já são agora inteligentes. Graças à programação os cobots desempenham, sim, tarefas repetitivas, mas podem executar operações muito mais complexas, seguir trajetos diversos e não apenas indo do ponto A ao ponto B, se localizam e podem aprender sobre o ambiente à sua volta. Examinando um robô que deve polir uma superfície, os sensores de pressão (força) semelhantes aos da OptoForce, por exemplo, permitem ao robô encontrar a superfície e calcular a força que deve aplicar na operação”.

Pellero, da Kuka Roboter, vê ainda longe o advento do robô inteligente: “No momento não se pode falar propriamente de inteligência artificial, mas sim de robôs ultra dotados de sensores com câmeras e sensores de força, que permitam a possibilidade de adaptar-se a situações imprevistas. Por outro lado, a possibilidade de modificar o próprio programa de trabalho em função de escolhas autônomas é ainda, direi, futurística”.

Você trabalharia perto de um COBOT?

Confiar a um robô uma série de tarefas repetitivas e perigosas significa afastar o trabalhador humano de perigos conhecidos. Mas não podemos esquecer que os cobots são apenas máquinas e, como tais, podem representar uma fonte potencial de risco, provocando receio nos trabalhadores próximos.

Redavide, da Yaskawa, procura minimizar esse receio, ressaltando sobretudo a normativa em vigor:” A novidade do tema resultou que o mercado, não tendo conhecimento amplo, mas parcial, acumulou uma série de dúvidas e incertezas. Os robôs colaborativos têm sua utilização regulada por rígidas normas de segurança, como por exemplo a ISO 10218-1 (Robôs e seus equipamentos de controle – Requisitos de segurança para robôs industriais). Existe também a norma específica ISO/TS 15066:2016 para o (Projeto de postos de trabalho com robôs colaborativos – Cobots), assim como a ISO 13849-1 (Norma de segurança para máquinas). Precisamos ainda lembrar que a avaliação dos riscos não é associada apenas ao robô em si, mas deve compreender a aplicação como um todo: frequentemente são os elementos acessórios, como as ferramentas acopladas ao robô, que adicionam risco adicional à operação do sistema”.

Um aspecto importante deve ser considerado pelos fabricantes de robôs, convocados a avaliar cada possível risco associado à interação homem-máquina. Daí as considerações de Giordani, da Fanuc, que ressalta o cuidado com cada detalhe desde a concepção original: “Nossos cobots não possuem pontas vivas, são protegidos por uma cobertura macia que amortece impactos eventuais. A velocidade é controlada e o movimento é interrompido por um sistema de frenagem especial quando impactos imprevistos ocorrem. Os robôs são dotados dos mais modernos sensores de movimentação, que sugerem ao robô como se comportar conforme o que surge em seu raio de ação. Paradoxalmente, robôs colaborativos podem ser considerados, de certo modo, mais seguros que os robôs industriais, porque por vezes, devido ao hábito ou por pressa, os trabalhadores não respeitam todos os procedimentos de segurança relativos à operação desses últimos. Os cobots são extremamente confiáveis do ponto de vista da segurança; se adicionarmos a natural cautela inicial, quando o operador adota as medidas de segurança necessárias, podemos pensar que é difícil imaginar uma situação mais segura de interação entre homem e máquina”.

Essa é uma opinião reiterada também por Filippis, da Mitsubishi Electric, que lembra que as empresas “definem três abordagens estratégicas para a colaboração entre o homem e o robô. A primeira abordagem prevê a utilização em atividades de segurança avançada com os robôs padrão Melfa, mediante o emprego da central de controle e segurança. Graças a esse recurso é possível criar áreas colaborativas e trabalhar ocasionalmente em postos abertos, mas com total segurança, mantendo inalterada a produtividade da linha. A segunda abordagem prevê a utilização de barreiras de sensores no entorno de robôs tradicionais, ao tempo que os robôs colaborativos podem operar desprovidos de barreiras, pois irão interromper a movimentação mediante choques mecânicos de forma segura. A última e mais inovadora abordagem diz respeito à introdução dos cobots MelCor, que prevê ampla colaboração com o ser humano, ressaltando como características principais a facilidade e rapidez de start-up, simplicidade de programação e aprendizado da movimentação”.

COBOTS – do projeto à segurança

Cobots - Robôs ColaborativosA segurança deve ser garantida já no momento do concepção, quando os projetistas avaliam cada possível risco físico. Contudo, situações bem diversas podem acontecer quando se instala o robô na linha de produção. Um exemplo são os possíveis ataques cibernéticos, como já foi registrado pelo Instituto Politécnico de Milão. Cabe, portanto, ao fornecedor do robô e ao integrador de sistemas, o compromisso de proteger os robôs contra os ataques de hackers? Sobre essa questão, Cocchi, da Universal Robots afirma: “A nenhum dos dois. Ou, melhor dizendo, a todos os envolvidos direta ou indiretamente, incluindo o cliente final do robô. Os robôs, de qualquer tipo, estão tão seguros quanto for a rede Intranet da empresa. Os integradores criam aplicações seguras que são posteriormente depuradas e colocadas em funcionamento junto ao cliente. Contudo, se a rede do cliente não é protegida, intrusos mal-intencionados poderão ter acesso fácil e causar prejuízos. A responsabilidade de proteger o robô recai então no cliente e usuário da máquina”. Compartilha desta opinião, Pellero, da Kuka Roboter: “O robô é apenas um componente no sistema, e a segurança cibernética deve cuidar da planta produtiva como um todo, sobretudo com relação às conexões em nuvem com aplicações de análise de dados e programas de manutenção preditiva, conceitos fundamentais da indústria 4.0”.

Funcionamento contínuo

Sugerindo os próprios robôs colaborativos, os fabricantes ressaltam, entre outras vantagens, a confiabilidade e a capacidade de trabalhar 24/7. Não podemos, contudo, negligenciar que as máquinas possuem uma vida limitada e que podem falhar. As consequências associadas a falhas devem ser antecipadas e evitadas por meio da manutenção adequada. Ferrato, da Abb, lembra que “a correta manutenção dos robôs é fundamental por diversas razões, entre as quais segurança e produtividade. Com esse objetivo, a Abb dotou todos os robôs, sejam tradicionais ou colaborativos, de um sistema de monitoração remota baseado na nuvem, de forma a registrar qualquer anomalia detectada nas máquinas de todo o parque instalado, independentemente de se tratar de falhas que impedem o funcionamento ou de simples alarmes de possíveis problemas futuros. Isso permite programar intervenções para manutenção preventiva e preditiva, sabendo-se de antemão a natureza do reparo a ser feito e evitando situações de parada por falha”. De resto, como explica Giordani, da Fanuc, “a manutenção é imprescindível: devemos coletar os dados relativos ao funcionamento do robô, analisar para entender se o mesmo está trabalhando de modo eficiente, efetuar as intervenções corretivas necessárias e programar manutenções de forma a não parar a produção. Os resultados sobre a eficiência dos robôs são facilmente mensurados pela grande quantidade de dados fornecidos pelos equipamentos. A Fanuc desenvolveu recentemente a ferramenta ZDT: trata-se de um sistema integrado que ativa a monitoração remota dos robôs via nuvem, e eventuais problemas no funcionamento são detectados e o sistema aponta melhorias a serem feitas na programação por ocasião de paradas para manutenção. Uma comodidade dessa solução é que o cliente não necessita preparar profissionais especialistas para determinar se existem problemas, visto que técnicos qualificados na análise de desempenho acompanham e fazem o diagnóstico remotamente. Não devemos esquecer que, para usufruir o máximo desempenho dos robôs, é necessário controlar seu “estado de saúde” antes que os problemas se apresentem”.

Os COBOTS e o futuro

Há décadas, os robôs têm provocado a fantasia do homem, que os imaginou com capacidades extraordinárias. Algumas dessas capacidades hoje são reais, mas é interessante antever o que o futuro reserva para as aplicações industriais. Um futuro possível, segundo Cocchi, da Universal Robots, inclui a evolução das capacidades atuais: “Além das ferramentas padrão, como os dispositivos de manipulação e os sistemas de visão, evoluiremos também na área dos sensores, de modo a aumentar sensivelmente a taxa de colaboração homem-máquina em todas as áreas de aplicação”. Pellero, da Kuka Roboter, correlaciona as tecnologias de comunicação e informação com a robótica, prevendo um maior emprego da “conectividade e de todas as aplicações na nuvem decorrentes, de Machine learning à manutenção preditiva, assim como a nascente robótica móvel, que amplia os horizontes de aplicação da robótica, permitindo-lhe agir em ambientes amplos, improvisados e mesmos assim mantendo a segurança”.

Dömötör ,da OptoForce, prefere imaginar além: “Os robôs colaborativos poderiam ser ainda mais inteligentes, graças ao Machine learning. Por exemplo, uma vez posicionados em um ambiente, esses poderiam, de maneira autônoma, aprender onde se encontram os objetos e compreender quando esses objetos estão fora do lugar apropriado, seguir objetos que se movem e aprender de situações anteriores. Desse modo, evoluiremos de robôs substancialmente cegos a robôs capazes de ver o ambiente e aprender a mover-se nos mesmos, autonomamente”.   

Para Ferrato, da Abb, por outro lado, a próxima fronteira é baseada na flexibilidade, que constitui “uma exigência fundamental da produção no âmbito da robótica colaborativa. Isso se concretizará primeiramente com a facilidade de programação. Em segundo lugar, um robô colaborativo flexível deve ser capaz de adaptar seu comportamento às alterações do contexto externo pelos sensores encarregados de fazer o reconhecimento da presença de pessoas, e assim resguardá-las. Sistemas de visão que permitirão direcionar as pinças e manipuladores de peças serão em breve complementos indispensáveis”.

É ainda distante o momento no qual, como afirmou Issac Asimov, “os braços de aço cromado do robô, capazes de dobrar uma barra de aço de 6 cm de diâmetro, abraçarão uma criança delicadamente, amorosamente e seus olhos brilharão com um vermelho intenso”. Contudo, ter um colega de nome cobot já é uma realidade.

Eduardo Grachten

Fonte - Automazione Industriale No. 260 - https://www.automazioneindustriale.com/

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