AGILIZANDO PROCESSOS COM AUTOMAÇÃO INTELIGENTE: COMO IMPULSIONAR SEUS NEGÓCIOS COM SISTEMAS DE VISÃO, INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL E ROBÓTICA AVANÇADA

Giovanni Di Stefano, Head de Inovação e Tecnologias de Processo da Comau. Laerte Scarpitta, Líder da Comau para as Américas.

MI.RA/Depalletizer

A combinação de sistemas de visão especializados, robótica avançada, inspeção de máquinas e Inteligência Artificial está impulsionando a transformação da indústria através da automação inteligente. Com a conectividade mais rápida e a Internet Industrial das Coisas (IIoT), empresas de portes diferentes podem viabilizar uma automação aberta e fácil de usar, com a implementação de robôs inteligentes, flexíveis o suficiente para se adaptarem dinamicamente a mudanças no ambiente de produção. À medida em que os robôs evoluem para enviar e receber informações em etapas variadas do processo de fabricação, sistemas com processos integrados vão garantir otimização, qualidade, ajudar a reduzir custos e facilitar a reconfigurabilidade.

A automação inteligente pode não só reduzir a complexidade, mas também otimizar o desempenho da manufatura, permitindo que os robôs entendam o ambiente ao redor e respondam de acordo. Da mesma maneira, a Inteligência Artificial e Análise de Dados permitem com que processos dinâmicos se adaptem às mudanças no ambiente de produção. Mais conhecida como Automação Cognitiva, a análise de informações não estruturadas do chão de fábrica pode ser utilizada para automatizar a tomada de decisão e otimizar processos intuitivamente. A automação cognitiva permite que robôs industriais possam lidar facilmente com a variabilidade, personalização e processos industriais dinâmicos, o que leva a um melhor desempenho geral.

As vantagens dessas metodologias são inúmeras, incluindo flexibilidade, configuração mais rápida, reconfiguração, menor espaço ocupado em planta e sustentabilidade. Soluções com base em Inteligência Artificial facilitam a adoção de uma rede de robôs pré-configurados, ajudando a reduzir os tempos de comissionamento e disponibilidade de produção. Mais importante ainda, as empresas podem usufruir de um sistema de gestão adaptativa e processos mais dinâmicos. Além disso, a rede de robôs procura por imperfeições no processo e se adapta a elas de forma autônoma. Como resultado, o tempo de inatividade da fábrica é reduzido, a eficiência é aumentada e, por consequência, menos energia é consumida. Tudo isso potencializa a capacidade da Comau em gerar soluções inovadoras e altamente flexíveis para atender a demandas de produção específicas em diversas realidades industriais.

A automação tradicional continua sendo a solução perfeita para realizar atividades repetitivas, perigosas, insalubres, ou vulneráveis ao erro humano. No entanto, as fábricas do futuro precisam da habilidade adicional de responder a demandas de produção dinâmica, produção em lotes e ambientes de produção variáveis. Para enfrentar estes desafios a Comau está capacitando seus robôs para trabalhar em rede, reunir e transmitir dados e informações coletadas nos processos automatizados. Tendo identificado um conjunto específico de habilitadores que irão transformar a robótica tradicional em robótica avançada, agora os robôs são capazes de visualizar os processos, entender o que está acontecendo, identificar as possibilidades existentes, planejar e executar atividades com base nestas informações variadas. Para atender a necessidades específicas de indústrias em desenvolvimento, a Comau tem aprimorado seus sistemas de visão, sensorização e redes neurais, através de um conjunto proprietário de algoritmos complexos, condensados em códigos simples e que, antes, eram inacessíveis e incorporados nos próprios robôs. Isso permite que empresas automatizem processos complexos e não lineares de uma forma mais amigável e aberta ao operador.

Soluções em robótica inteligente estão sendo utilizadas ultimamente nos principais processos em mobilidade elétrica, células e módulos de bateria, manuseio, logística e distribuição de materiais – setores que tiveram pouca ou nenhuma automação embarcada no passado recente. A automação de centros de distribuição é um bom exemplo disso. A Comau estima que o mercado pode representar 64 bilhões de dólares em 2027, com um crescimento de 10% ao ano. Ainda assim, cerca de 80% dos armazéns e centros de distribuição hoje possuem automação limitada ou nenhuma. Por este motivo, a empresa está ajudando cada vez mais na automatização de operações de separação, recebimento e coleta através de uma combinação de robótica avançada, sistemas de visão e softwares dedicados à coleta e despaletização.

A Comau também espera que o mercado global de sistemas de visão cresça a uma taxa anual composta de 7,6%, em um período de 5 anos (2021-2027), alcançando um valor de mercado de cerca de 38 bilhões de dólares até 2027. Grande parte das inovações mais recentes da Comau tem base no portfólio de soluções patenteadas: MI.RA (Machine Inspection and Recognition Archetypes – Arquétipos de Inspeção e Reconhecimento de Máquinas). Através dos recursos de Machine Learning, reconhecimento de imagem, serviços cognitivos e outros recursos, MI.RA é uma coleção de ferramentas digitais, desenvolvidas especificamente para as fábricas inteligentes (Smart Factories) e projetadas para tornar a manufatura dinâmica acessível para empresas de todos os portes. Essas ferramentas formam a base de uma solução modular, escalável e customizável capaz de ajudar a reduzir custos operacionais e aumentar potencial e performance produtiva.

Olhando mais de perto para exemplos específicos, automação inteligente e machine learning podem ser aplicados para automatizar o manuseio de materiais e aplicações complexas, como a retirada automatizada de peças (bin-picking) e separação/coleta de fracionados (piece picking). O primeiro deles coleta objetos homogêneos colocados aleatoriamente em uma esteira ou caixa, enquanto a coleta de fracionados requer que o robô identifique e colete objetos aleatórios. É um mercado que deve atingir 1,2 bilhão de dólares até 2025, com uma taxa composta de crescimento anual de 76% (2019-2025). Ambos os tipos de coleta são possíveis por meio da combinação de Inteligência Artificial, tecnologias de visão 3D, sensores duplos e uma interface de programação intuitiva. Essa inovação oferece precisão, eficiência nas tarefas e pode também realizar as tarefas em um cenário de coleta aleatória de caixas a uma taxa de até 40 peças por minuto, para caixas únicas ou múltiplas contendo peças, independentemente da disposição. O MI.RA/Picker, que é adaptável a qualquer marca de robô comercial ou garra personalizada, identifica e coleta automaticamente os objetos, ainda que posicionados aleatoriamente, garantindo o gerenciamento ideal do manuseio dos itens. Com isso, é possível reduzir os tempos do processo, simplificando e agilizando o fluxo logístico.



MI.RA/Picker

Um cenário semelhante é visto em atividades de embalagem e despaletização. Assim como a logística de centros de distribuição, estas aplicações são tradicionalmente realizadas de forma manual devido às diferenças de tipo e formato de peças e produtos. Ao detectar e distinguir automaticamente SKUs diferentes ou até mesmo mistas, a robótica industrial avançada é capaz de lidar com operações complexas de despaletização em larga escala. A tecnologia MI.RA/Depalletizer, da Comau, utiliza um sistema de guia de robôs 3D e algoritmos de machine learning para movimentar até mesmo os volumes mais frágeis, garantindo alta precisão e produtividade, mesmo com a variação das SKUs e a posição original das caixas. A solução também garante flexibilidade nos tipos de embalagens, paletes, tecnologias robóticas e garras utilizados no processo, permitindo que empresas de todos os portes automatizem as principais operações ou até mesmo o processo completo de despaletização.

O uso de habilitadores de metalinguagem é outro fator fundamental para tornar a robótica mais acessível para as indústrias, independentemente do porte ou setor. Ao traduzir a sintaxe da linguagem humana em sintaxe de robô, os operadores podem programar facilmente os robôs usando comando simples, como: “olhar” para uma imagem, “posicionar” e “executar” uma ação correspondente para atender a uma etapa ou demanda especificamente. A metalinguagem é ideal para situações nas quais um processo produtivo precisar ser ajustado para atender múltiplas variações de produto e mudanças no ambiente de produção, ou até mesmo ser redefinido de uma forma mais ampla. No caso da remanufatura de baterias, por exemplo, a plataforma MI.RA/Dexter da Comau planeja a trajetória dos robôs integrando sistemas de visão, automatizando com segurança o processo de desmontagem e o reaproveitamento de baterias de veículos elétricos.

O teste de desempenho e integridade também é um aspecto importante na fabricação de baterias. A solução da MI.RA/Thermography está sendo usado como uma ferramenta confiável para analisar a resistência mecânica e elétrica de juntas soldadas, de maneira rápida e eficiente. O teste de termografia é utilizado atualmente por uma das montadoras mais exclusivas da Itália para produzir uma bateria elétrica de alto desempenho. O sistema de teste não destrutivo realiza a inspeção não invasiva no nível da solda para detectar defeitos na superfície e executar, automaticamente, a verificação e controle de qualidade. E como o MI.RA/Thermography funciona dentro de um processo de fabricação já existente, o sistema ajuda a otimizar o fluxo de trabalho e a proteger os tempos de ciclo.



MI.RA/Thermography

Em um ambiente de produção flexível e não estruturado, a robótica inteligente está ampliando a capacidade das empresas em atender demandas de produção atuais e futuras, permitindo otimizar processos, garantir qualidade e garantir reduções de custos e reconfigurabilidade. Essa mudança tecnológica revolucionária capacita a robótica industrial para lidar com a personalização, a variabilidade e os processos dinâmicos, o que se traduz em sistemas de produção mais eficientes, fábricas mais inteligentes e melhor desempenho geral.

www.comau.com

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