O USO DOS ROBÔS INDUSTRIAIS E COLABORATIVOS NA INDÚSTRIA 4.0

Por Márcio Garcia, Diretor de Soluções da Yaskawa Motoman Robótica do Brasil.

Hoje em dia, muito tem se falado em Indústria 4.0. Mas, antes de mais nada, precisamos entender melhor o que isso quer dizer. A Indústria 4.0, também chamada de Quarta Revolução Industrial, engloba um amplo sistema de tecnologias avançadas como inteligência artificial, robótica, internet das coisas e computação em nuvem que estão mudando as formas de produção e os modelos de negócios no Brasil e no mundo.

A Indústria 4.0 tem impacto significativo na produtividade, pois implica no aumento da eficiência no uso de recursos e no desenvolvimento de produtos em larga escala, além de propiciar a integração do Brasil em cadeias globais de valor. Nesse sentido, a incorporação da robótica é fundamental, não somente para o aumento da produtividade, como também proporciona qualidade e padronização fabril, melhoria nas condições de trabalho e, também, na vida dos colaboradores.

Para tanto, é importante saber os tipos de robôs e suas aplicações. Inicialmente, vamos explicar as diferenças entre o robô industrial e robô colaborativo.

Na teoria, podemos entender que um robô colaborativo é uma máquina industrial que pode trabalhar lado a lado com os operadores com velocidade limitada, com total harmonia e segurança.

Na prática, precisamos entender a aplicação desejada e seus riscos, mapear e então avançar com o projeto e o modelo conceitual do robô e a ferramenta adequada. Nem sempre será possível obtermos uma atividade colaborativa, seja pelo motivo de segurança ou pelo simples fato da velocidade super reduzida no modo colaborativo.

Por esse motivo, é fundamental contar com a ajuda de empresas que possuem expertise no setor para o fornecimento da solução adequada. A Yaskawa Motoman Robótica do Brasil, líder mundial na fabricação de robôs, possui ampla linha de produtos, capaz de atender as mais diversas demandas do mercado. As soluções podem ser em sistemas completos (turn key), ou parcial, com fornecimento dos produtos (robôs industriais e colaborativos), para as indústrias automobilística, alimentícia, linha branca, agro e bens de consumo, entre outras.

Os cobots da Yaskawa (HC10 – HC20– HC30), por exemplo, são super robustos, proporcionam alta produtividade (altas velocidades) e, quando necessário, o modo colaborativo é ativado, ou seja, a qualidade e garantia dos robôs industriais associam-se a sensibilidade dos colaborativos.

Principais aplicações e diferenças entre os robôs colaborativos e industriais
Podemos dizer que os robôs colaborativos são muito utilizados em aplicações de montagem de peças (com ferramentas leves), em paletização de caixas, manipulação de peças e até para soldar pequenos componentes, com grande variação de produtos e baixos volumes.

Já os robôs industriais são utilizados em todos os segmentos da indústria, como em paletização de caixas e/ou sacos com capacidade de payload de até 800 kg, sempre em alta velocidade. São também muito aplicados em processos de soldagem mig mag, solda por resistência, corte laser, corte jato de água, corte plasma, processos de usinagem e manipulação entre máquinas de peças pequenas, médias e grandes. Importante ressaltar que a indústria automobilística ainda está entre as maiores consumidoras de robôs industriais.

Já as diferenças entre um robô colaborativo e um robô industrial são basicamente divididas em dois grupos:

Físico:
Pela construção física do braço articulado, o robô industrial possui uma grande variedade de envelope (495mm até 4,5m) e capacidade de carga (0,5kg até 2,3t), com velocidades médias que superam 2m/s, tem entre 6 e 7 graus de liberdade com conceito básico construtivo: (redutor, servomotor, controlador, programador teach pendant);

O robô colaborativo possui uma limitação na variedade de envelope (500mm 1,8m) e capacidade de carga (3kg até 35kg) com velocidades limitadas às normas de segurança, possui 6 graus de liberdade com conceito aprimorado na (PFL) tecnologia Power and Force Limiting, design de construção suave, eliminando pontos de esmagamento e “cantos vivos” com conceito básico construtivo (redutor, servomotor, PFL, controlador e programador teach pendant).

Operacional:
A aplicação operacional dos colaborativos, com seus sistemas de segurança e monitoramento que permitem atividades com operadores lado a lado, é possível integrar em forma mista, ou seja, o colaborativo poderá trabalhar com velocidade industrial (2000mm/s) quando associado ao scanner de áreas, monitorando 100% a região 1 (diminuição da velocidade em 50%) e região 2 modo colaborativo.

O industrial com módulos FSU, Function Safety Unit (segurança), pode atuar com uma configuração similar, scanner monitorando 100% e região 1 (diminuição da velocidade em 50%) e região 2 modo stop (sem movimento), não tem a opção modo colaborativo. Nesse modo misto, temos os colaborativos atuando em alta velocidade com auxílio de scanner de áreas (modo antes utilizado pelos robôs industriais) e os industriais atuando em segmentos colaborativos com auxílios de scanner áreas e módulos FSU (segurança) nos controladores dos robôs, sem a necessidade de grades, portas e demais enclausuramentos.

As opções e tecnologias estão disponíveis e muito avançadas. Por isso, é importante a formação técnica para a realização de análises das aplicações e definições corretas com relação aos modelos de robôs e automações que irão ser aplicadas. Nem sempre os robôs colaborativos irão trazer os melhores benefícios e vice-versa.

Benefícios obtidos com o uso dos robôs
Os robôs industriais e colaborativos são amplamente utilizados em diversos segmentos, melhorando o desempenho em vários pontos, tais como: qualidade, segurança, produtividade, ergonomia e redução de área fabril. Proporcionam, também, significativa redução de afastamentos por (LER) lesão por esforço repetitivo. Dessa forma, podemos pensar na robótica como uma aliada para solucionar esses problemas para o colaborador e para o empreendedor. Isso porque o robô pode trabalhar 24 horas por dia, 7 dias por semana, 365 dias no ano, executando a mesma atividade com precisão, segurança e qualidade, com ferramentas similares ao da atividade manual, executando total ou parcial o trabalho antes realizado manualmente.

Enfim, a robótica é uma realidade global. O aumento do número de robôs está diretamente relacionado com as novas tecnologias digitais, conectividade e um maior conhecimento dos processos, aliado ao desejo de inovação do chão de fábrica, buscando alternativas para melhorar os processos manuais e antigos. Hoje, usamos robôs em aplicações que eram impossíveis no passado: com sistemas de visão, medições a laser, tomadas de decisões compartilhadas e on-line, robôs lado a lado com o humano, informações disponíveis no celular etc.

O mundo está conectado e o parque industrial também vai estar com o 5G. Podemos afirmar que existe uma transformação na mão de obra humana, e o robô não irá tomar o “lugar” do trabalhador. Ele irá transformar aquele setor, melhorando a produtividade, a qualidade e a competitividade com o mercado globalizado, gerando outras oportunidades diretas e indiretas, de acordo com o crescimento da empresa. Alguns trabalhos que prejudicam a saúde podem ser substituídos pelo robô, e esse colaborador passará ser o operador ou programador, por exemplo. Os índices mostram que, quanto maior o número de robôs, menor é a taxa de desempregados.

Essas transformações estão acontecendo rapidamente, e em alguns países, como o Japão, USA, Alemanha e Coreia de Sul, estão bem avançadas. O Brasil segue a mesma tendência mundial, mas ainda em escala bem menor. O segmento tende a crescer, mas depende muito da evolução da educação tecnológica. Por isso, a importância de se investir em educação para garantir um País melhor para todos!

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