A automação com robôs colaborativos, ou Cobots, está se tornando uma ferramenta cada vez mais procurada para otimizar processos em toda a cadeia de valor. Como resultado, as empresas estão se questionando sobre quais são os processos a serem realizados para a implementação desses equipamentos e qual o momento ideal para utilizá-los no chão de fábrica.
Cada setor da indústria possui suas especificidades, no entanto, o desafio de se ter uma produção rentável e confiável de seus produtos é um fator em comum entre todos eles. Certas etapas de trabalho exigem cuidados e análises, para que não haja desperdício de recursos e pouca produtividade. Nesse sentido, a automatização de processos, quando executada corretamente, garante uma vantagem competitiva.
É importante ressaltar que os robôs (colaborativos ou tradicionais) não constituem a automação como um todo, mas são atores fundamentais e com papéis importantes nesse processo.
Uma das vantagens na aplicação de robôs colaborativos está no fato de que eles podem executar o mesmo movimento por muitas horas repetidamente, com a mais alta precisão e consistência. Dessa forma, eles aumentam a produtividade, reduzem o desperdício e aliviam seus colegas humanos, para que possam dedicar-se às atividades de maior valor agregado.
Regulamentação dos robôs colaborativos
Segundo a especificação técnica ISO/TS 15066, “Robots and robotic devices”, as definições para um trabalho colaborativo entre humano e máquina consistem em dois conceitos:
- Espaço de trabalho colaborativo: Ambiente dentro do local de operação em que o sistema robótico e um humano podem desempenhar tarefas simultaneamente durante a produção.
- Operação colaborativa: Estado no qual um sistema robótico propositadamente projetado e um operador atuam dentro de um espaço de trabalho colaborativo.
Com base nesses pontos, são considerados como robôs colaborativos os sistemas robóticos projetados para desempenhar funções conjuntas em um local de trabalho colaborativo.
No Brasil, as práticas para a implementação de máquinas que trabalham em colaboração com humanos estão descritas na Nota Técnica Nº 31, que esclarece os aspectos referentes à segurança de máquinas e equipamentos, presentes na Norma Regulamentada 12. Tais documentos estão de acordo com a ISO 10218-1, ISO 10218-2 e ISO/TS 15066.
Os modos de funcionamento colaborativos devem atender aos requisitos descritos na ISO 10218-2 e na ISO/TS 15066, sendo eles:
- Parada de segurança vigiada: ao se aproximar do equipamento, o robô é parado em seu espaço colaborativo e permanece pausado enquanto acontece a interação entre homem e máquina. Esse estado é monitorado e o acionamento pode continuar ativado.
- Guiamento manual: o contato humano com o robô é assegurado pelo fato de que o equipamento pode ser conscientemente guiado de forma manual a uma velocidade reduzida e segura.
- Limitação da força e da potência: o contato físico entre homem e robô pode acontecer intencionalmente ou inadvertidamente, por isso, é necessário que haja limitação de potência e de força para valores considerados seguros para evitar ferimentos e acidentes.
- Monitoramento da distância e da velocidade: a velocidade e o percurso do robô são monitorados e adaptados conforme a posição do operador no espaço protegido.
Quando colocar um robô na fábrica?
A análise de viabilidade para utilização de robôs colaborativos na indústria é fundamentada em quatro pontos, que devem ser avaliados internamente: o processo, o ambiente, a peça de trabalho e a produtividade.
Processo
Para identificar tarefas que podem ser automatizadas, algumas questões básicas devem ser levantadas, com o intuito de reconhecer o potencial de efetividade que pode ser agregado com um robô colaborativo.
Se há um processo específico que é monótono, repetitivo ou ergonomicamente desfavorável para o trabalhador, ou então, se a execução manual tem custado muito tempo de trabalho e esses fatores diminuem o processo de produção, essa tarefa pode ser otimizada com a implementação de um robô.
Ambiente
O espaço físico na fábrica é um dos pontos relevantes que influenciam na segurança e na eficiência de um robô colaborativo. Existem diferentes modelos de equipamentos com atuações específicas, que vão desde trabalhos em pequena escala até serviços maiores.
É essencial que o raio de alcance de um robô colaborativo seja eficiente para a execução das tarefas de maneira mais produtiva, sem oferecer riscos aos trabalhadores e às pessoas que trafegam pela fábrica.
Peças
A peça que será manuseada pelo robô também deve ser analisada nesse processo. A tecnologia existente permite que os equipamentos dessa natureza manipulem componentes de múltiplos tamanhos, dos mais sensíveis aos mais pesados.
Nesse estágio, é necessário realizar uma análise na maneira como a peça será manipulada enquanto estiver em contato com o robô e identificar se ele possibilita que a operação aconteça de maneira mais rápida.
Produtividade
O ganho de produtividade deve ser o objetivo central na automação de processos. Para isso, cria-se a necessidade de avaliar a base da produção como um todo, reconhecendo quais as características desejadas para a área de atuação.
A implementação de robôs colaborativos deve não só tornar o fluxo de processos mais simples e preciso, como também melhorar os níveis de produção na fábrica.
Marcelo Silva, gerente-geral da Stäubli no Brasil, empresa provedora global de soluções mecatrônicas, destaca que a implementação de robôs na indústria deve ser baseada em dois fatores: segurança e produtividade. “Os robôs devem ser colocados a serviço dos humanos, poupando-os de serviços repetitivos e perigosos. A segurança deve ser o primeiro requisito a ser avaliado no processo de aquisição de um robô. Nesse sentido, é imprescindível a realização de uma análise de risco com empresas certificadas.”
A análise de risco consiste em quatro pontos críticos, que definem o nível de periculosidade na implementação desses equipamentos: gravidade do dano induzido por esse risco (arranhões, fraturas, queimaduras ou até morte), frequência de exposição, possibilidade de evitação do risco e probabilidade de ocorrência.
Por meio da análise desses quatro pontos é possível identificar o nível de segurança exigido pela aplicação, possibilitando tomadas de decisões mais precisas com relação à automação dos processos, que pode acontecer com ou sem a utilização de um robô.
Em termos de Indústria 4.0, é essencial que esses equipamentos sejam equipados com sensores e dispositivos IoT, que os conectem a outras máquinas, tornando possível a realização de análises em tempo real, a troca de dados, a manutenção preditiva, entre outras práticas. “A inclusão de robôs, sem dúvidas, foi um grande avanço para a indústria, mas, com isso, estamos falando de Indústria 3.0. No estágio atual da indústria, é ideal que esses robôs possuam interfaces simples de serem executadas e que possam ser acessadas remotamente em qualquer canto do mundo, além de sensores e conexões com outros dispositivos e outras ações que contribuam, consideravelmente, com a produtividade nas fábricas”, finaliza Silva.