Robótica avançada: o que é, benefícios e principais aplicações

Automação Industrial Indústria 4.0 27. junho 2023 / por Universal Robots Brasil Compartilhe

Robótica avançada: o que é, benefícios e principais aplicações

Neste artigo, exploramos as principais aplicações da robótica avançada e as tecnologias que compõem o termo. Saiba quais são as soluções avançadas em robôs industriais que podem facilmente ser implementadas na sua linha.

Continue a leitura e confira em detalhes:

O que é robótica avançada?
Crescimento da robótica avançada
Mirando em direção ao futuro com robôs colaborativos
O impacto da robótica avançada nas indústrias
Aplicações de robôs avançados
Como a robótica avançada opera para transformar indústrias
Como implementar robôs colaborativos na sua fábrica

O que é robótica avançada?

A robótica avançada é uma combinação de programação sofisticada e hardware poderoso que usa tecnologia de sensores (incluindo visão 3D e força/torque) para interagir com o mundo real. É uma das partes fundamentais da indústria 4.0, sendo usada em fábricas que algumas vezes funcionam sem acompanhamento humano em seus turnos.

De acordo com a Federação Internacional de Robótica (IFR), 2,1 milhões de robôs industriais estavam em operação em 2017. E existem diferentes tipos de robôs compondo esse cenário: robôs convencionais, robôs colaborativos, veículos autoguiados e outros mais.

A robótica avançada gera impactos significativos na manufatura ao aumentar a produtividade e permitir que humanos se dediquem a tarefas mais complexas e com maior valor agregado, saindo das operações de risco nas fábricas.

E com tecnologias computacionais avançadas como inteligência artificial, IIoT, big data e outras mais, as aplicações de robótica estão se expandindo para cada vez mais áreas, como os armazéns inteligentes, por exemplo.

Crescimento da robótica avançada

A robótica avançada surgiu no começo dos anos 80 como um termo para caracterizar os robôs com sensorização e a combinação poderosa de software e hardware para tomada de decisões inteligentes, ao contrário das máquinas tradicionais que repetiam ações sem parar.

Esse tipo de robô avançado não é limitado ao ambiente de manufatura ou à indústria 4.0, ainda que uma grande parte das vendas sejam direcionadas a essa área, mas são na verdade ganhos para diferentes setores: construção, saúde, segurança e resgate, mineração, agricultura etc.

A capacidade de tomar decisões de maneira autônoma, a precisão, redução de erros e alta mobilidade são características que fazem da robótica avançada um mercado que se move em alta velocidade.

Mirando em direção ao futuro com robôs colaborativos

Falar do futuro da robótica avançada direciona o debate sobre o tema para os robôs colaborativos (ou cobots) multi-tarefas com grande autonomia e cada vez maior integração com sensores.

A robótica avançada ainda não chegou ao seu pico, e mesmo que muitos desafios ainda sejam parte do cotidiano das empresas buscando adotar essas soluções, os benefícios são enormes.

Em termos de desafios, podemos citar a lacuna no treinamento tecnológico de muitos trabalhadores na indústria de manufatura ou o alto custo que algumas das tecnologias de robótica industrial tradicional possuem.

As soluções de robótica colaborativa, por exemplo, superam esses dois desafios ao oferecerem:

Robôs fáceis de programar e operar por trabalhadores de linha que passarem por treinamento online de upskill;
Menor custo total de aquisição graças à flexibilidade para implementação e reprogramação do robô para diferentes tarefas em linha, diluindo os custos e aumentando os ganhos produtivos.

O impacto da robótica avançada nas indústrias

Podemos listar como principais vantagens da adoção de tecnologias robóticas avançadas nas linhas de montagem como sendo:

Menor tempo de ciclo: Para competir no mercado global, os tempos de produção precisam ser cada vez mais enxutos. Trabalhar com humanos significa depender de uma mão de obra que se cansa e precisa de pausas, além de não poder trabalhar no ritmo máximo o dia todo. Robôs colaborativos não se cansam nem diminuem sua velocidade;
Segurança: Operações de produção podem envolver vapores tóxicos, temperaturas extremas, máquinas perigosas, produtos químicos e outros mais. Essas tarefas não devem ser realizadas por humanos, que podem se acidentar, mas por máquinas que não correm riscos;
Precisão: Todos humanos cometem erros, não importa o quão cuidadosos sejam. Para tarefas repetitivas e monótonas, as chances de erro aumentam ainda mais. Robôs, quando programados, executam a mesma ação continuamente sem erros;
Produtividade: Um benefício enorme da robótica avançada é o aumento de produtividade que nem sempre se traduz em um aumento de velocidade de execução. Por serem mais precisos e trabalharem continuamente sem erros, os robôs colaborativos geram mais produtos em menos tempo e com menos erros, o que impacta positivamente nos indicadores de produtividade industrial;
Satisfação no local de trabalho: Os robôs avançados, em especial os robôs colaborativos, assumem tarefas repetitivas, monótonas, perigosas e pouco ergonômicas, liberando os trabalhadores para tarefas de maior valor agregado, mais complexas e permitindo um upskill da força de trabalho. Isso gera uma maior retenção da força de trabalho e um ambiente com colaboradores mais satisfeitos.

Aplicações de robôs avançados

Podemos citar como 4 principais áreas:

Manufatura: Na alimentação de máquinas, manuseio, paletização, soldagem, montagem, parafusamento, corte, sorteio de partes e peças, inspeção de qualidade etc.
Saúde e medicina: Neurocirurgia, corte de ossos, massagem terapêutica, reabilitação, assistentes cirúrgicos, higienização e desinfecção, além de outros mais;
Construção: demolição, aplicação de tijolos, escavação, perfuração, drones, veículos autônomos e acesso a locais extremos.

Outras indústrias incluem educação, engenharia aeroespacial, agricultura, saneamento, segurança e serviços etc.

Como a robótica avançada opera para transformar indústrias

Muitos líderes da indústria afirmaram que a robótica avançada pode transformar operações industriais no futuro - isso tem como base um relatório da BCG chamado “Advanced robotics in the factory of the future”.

Observou-se que a robótica avançada ajuda a aumentar a produtividade e terá impactos significativos em métricas globais até 2025. Esses robôs possuem mobilidade, destreza, flexibilidade, inteligência, adaptabilidade e potencial econômico para transformar o futuro.

Essa área da robótica industrial é impulsionada por inovações em software e hardware. Isso permite que os dispositivos e equipamentos tomem decisões inteligentes de maneira autônoma com base em quatro diferentes conceitos que explicaremos a seguir (de maneira ampla):

Modelos de dados holísticos: Compreendem representações digitais de produtos e do sistema de produção junto com seus ciclos de vida. A robótica avançada conta com a ajuda deste modelo para planejar e criar um plano de ação;
Infraestrutura Cloud-Edge: Este tipo de infraestrutura é colocada no espectro entre o dispositivo e o sistema cloud, que também suporta outras aplicações. Cloud Robotics ou infraestrutura baseada em nuvem envolve computação em nuvem, Deep Learning, Big Data e Internet das Coisas. Suas operações dependem de dados ou códigos, que são integrados em um único sistema;
Tecnologias de processamento de dados: Também é conhecida como robótica de dados ou Data-Driven Machine Learning Robots, que são técnicas e soluções construídas por meio de tecnologias de autoaprendizagem e inteligência artificial. É uma consolidação das técnicas de Robótica e Machine Learning. Ele aumenta a eficiência em todos os processos de negócios. Eles também incluem ferramentas de Robotic Process Automation (RPA) e Intelligent Process Automation (IPA);
Sistema de controle de fluxo de trabalho: Exigem a integração de tecnologias digitais e recursos humanos em sincronia para um gerenciamento eficiente. Os sistemas de controle de fluxo de trabalho garantem a sincronização de todos os processos de negócios.

- Leia também: O uso de robôs com inteligência artificial

Como implementar robôs colaborativos na sua fábrica

Dentre os investimentos em automação industrial, os robôs colaborativos (cobots) são o melhor investimento para as manufaturas que querem começar a investir em uma transformação de linha sem disrupções bruscas no começo do processo.

E isso só é possível porque os cobots são fáceis de implementar, programar e operar no dia a dia, garantindo que os trabalhadores da linha possam passar por upskilling - o que por sua vez corta a necessidade de contratação de mão de obra qualificada apenas para essa operação.

Além disso, os cobots possuem pouco impacto no chão de fábrica, e após apreciação de riscos podem ser usados sem a necessidade de células de segurança. Dessa forma, acabam não gerando grandes mudanças no design da linha de produção.

Cobots também possuem um menor custo total de aquisição (TCO) quando comparados aos robôs industriais avançados tradicionais, graças à manutenção mais simples, operação fácil, implementação rápida e menores custos com pessoal e alterações na linha.

Por fim, os cobots são flexíveis e podem ser empregados em tarefas de alto mix e baixo volume, especialmente úteis nas manufaturas da atualidade que lidam com mudanças cada vez mais rápidas no lote de produtos e na exigência de clientes.

Para implementar robôs colaborativos avançados na sua linha, recomendamos que fale com nossos especialistas aqui na Universal Robots e agende uma conversa. Assim, poderemos entender suas necessidades e sugerir o robô e a solução mais completa para seu negócio.

Os cobots podem realizar operações de soldagem, alimentação de máquinas CNC, paletização, bin picking, inspeção de qualidade, parafusamento, aplicação de cola, aplicação de tinta e muitas outras mais.