COMO TRABALHAR DE FORMA SEGURA COM OS ROBÔS INDUSTRIAIS E COLABORATIVOS

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

Hoje em dia, cada vez mais, os robôs industriais e colaborativos estão sendo utilizados na Indústria 4.0. A tecnologia vem se tornando uma importante aliada para o aumento da produtividade fabril. Afinal, ela permite maior agilidade e conformidade nas produções do que as obtidas com operações manuais.

Nesse sentido, a robotização vem sendo usada, principalmente, para as para atividades repetitivas, trazendo ganho de produtividade. Em várias situações, a robotização elimina algumas atividades de risco aos trabalhadores, como lesões por esforços repetitivos e doenças respiratórias com exposição a agentes químicos, entre outras.

Para que as interações entre os trabalhadores e as células robotizadas sejam seguras, é importante acompanhar desde o projeto, fabricação, instalação até a operação e a manutenção das células.

Por esse motivo, o uso e a instalação de qualquer tecnologia industrial precisam estar em conformidade com a legislação vigente para uma maior segurança do processo produtivo e, assim sendo, garantir a saúde e a integridade física dos trabalhadores.

No Brasil, a NR-12 é a Norma Regulamentadora de Segurança no Trabalho em Máquinas e Equipamentos, que estabelece os requisitos mínimos para prevenção de acidentes e doenças do trabalho nas fases de projeto e de utilização de máquinas e equipamentos.

Dessa forma, é fundamental entender as diferenças entre os robôs industriais e colaborativos, assim como adequar o processo de acordo com as normas vigentes do País para que operem com segurança ao lado do trabalhador.

Para que a adequação ocorra, os projetistas, fornecedores e usuários das células robóticas devem seguir como padrão, além da NR-12, as exigências das normas técnicas nacionais (ABNT), assim como, as normas internacionais harmonizadas. Os próprios robôs já seguem normas internacionais de segurança nas etapas de projeto e fabricação. Mas, ainda assim, é preciso avaliar onde eles serão instalados e quais serão as suas aplicações.

Após essas definições, deve ser realizada uma Apreciação de Riscos na fase de projeto da célula, seguindo-se como base a norma ABNT NBR ISO 12100, a qual sinalizará qual o tipo de proteções (mecânica ou de automação), além da categoria do sistema e os dispositivos de segurança que serão necessários para a redução dos riscos.

Alguns dispositivos de segurança, como cortinas de luz, scanner de área, chaves com bloqueios, CLP de segurança, entre outros, já são aplicados mundialmente. No entanto, é importante que todos sejam certificados e possuam confiabilidade garantida. Após projetada e instalada a célula, deve ser validado todo o sistema de segurança, desde as documentações até os testes de campo.

Os robôs industriais, por exemplo, operam com altíssimas velocidades e muitas aplicações oferecem riscos aos trabalhadores. Por esse motivo, as aplicações necessitam do fechamento da área, com monitoramento interno e sistemas de segurança adicionais, além de procedimentos operacionais e manutenções.

As aplicações que demandam fechamento, por exemplo, são de manipulação de metal líquido em fundições, corte por jato d’água de alta pressão, corte por ultrassom, corte laser, corte plasma, usinagem, soldagem e paletização de produtos grandes e pesados, entre outros.

Esses são exemplos clássicos de aplicações com robôs industriais, que necessitam de fechamento, monitoramento de áreas, CLP de segurança, zonas monitoradas de interface com os operadores com scanner e cortina de luz de segurança, chave com tranca elétrica para acesso da manutenção, válvula de segurança alívio de ar comprimido monitorada, além da análise de apreciação de risco completa, definição da categoria de risco, HRN (Harzard Risk Number) e procedimentos detalhados.

A aplicação operacional dos colaborativos, com seus sistemas de segurança e monitoramento, permite atividades com operadores lado a lado. É possível integrar em forma mista, ou seja, o colaborativo poderá trabalhar com velocidade similar ao robô industrial (2000mm/s) quando associado ao scanner de áreas, monitorando 100%, quando o operador entra na região 1 (temos uma diminuição da velocidade em 50%), se o operador continuar se aproximando do robô até atingir a região 2, o modo colaborativo é ativado (PFL) Power and Force Limiting.

O robô industrial com módulos FSU, Function Safety Unit (segurança) podem 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.

No 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 necessidades de grades, portas, e demais enclausuramentos – fechamentos físicos. As opções e tecnologias estão disponíveis e estão muito avançadas. Por isso, a importância na formação técnica para a realização de análises das aplicações e definições corretas, com relação aos modelos de robôs e automações que irão ser aplicadas, pois nem sempre os robôs colaborativos irão trazer os melhores benefícios e vice-versa.

Já as aplicações dos robôs colaborativos são mais sensíveis, geralmente leves e em ambientes não agressivos. Por esse motivo, podemos analisar que o usuário final tem a percepção que os cobots são mais seguros, entretanto, a definição sobre a segurança do sistema robótico com cobots ou robôs industriais sempre será analisada pela definição e conceito da aplicação e ferramentas nos punhos dos robôs e velocidade de trabalho desejada, entre outas.

Outro ponto importante no comparativo são as diferenças físicas entres os dois. Nos robôs industriais, temos uma variedade muito superior de modelos (envelope de trabalho de 300mm até 4,5m) com payload de 0,5kg até 2,3t. Já os colaborativos, atuam em segmentos bem menores, com envelopes de 500mm até 2m, payload de 0,5kg até 30kg, modelos usualmente utilizados no mercado.

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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