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Collaborative Robotics
automation blog

Escolher um robô para uma fábrica inteligente

Publicado às 2021-04-02 14:42:23 UTC em Collaborative Robotics

Se pretende avançar em direcção a uma fábrica inteligente, deve considerar e escolher cuidadosamente as possíveis soluções robóticas. Qual se adequa melhor: um robô industrial ou um robô colaborativo (cobô)? Um robô móvel autónomo (AMR) ou um conjunto de braço robótico de montagem fixa com flexibilidade selectiva (SCARA)? A resposta dependerá das suas necessidades específicas.
O relatório World Robotics 2020 Industrial Robots indica que houve um aumento de 85% no número de robôs industriais em todo o mundo nos últimos cinco anos. Além disso, apesar da recente pandemia, os números de vendas mantêm-se elevados. A utilização de robôs também está a aumentar. A cooperação entre operadores e robôs está no topo da agenda de muitos CEO que pretendem reduzir a carga de trabalho dos funcionários, aumentar a eficiência e segurança e melhorar os processos.

Exemplos de tipos de robôs

Mas como saber por que soluções de robótica optar? Os robôs diferem consoante a tecnologia, o tipo, a estrutura e a aplicação. Estes podem ser robôs fixos; AMR (que estão a substituir os sistemas de carris em muitas fábricas); robôs industriais padrão (que normalmente operam de forma independente em detrimento da interacção com operadores); e cobôs (capazes de, por exemplo, ajudar os operadores nos processos de embalagem e desembalagem de mercadorias).
Os diferentes tipos de construção cinemática incluem soluções cartesianas, SCARA, de braço articulado e delta/paralelas. Os robôs cartesianos são úteis para a montagem de peças pequenas e para transferências de peças muito longas, como gruas de suspensão em áreas de produção. Os robôs SCARA operam muito mais rapidamente do que os robôs cartesianos. São adequados para aplicações "pick-and-place" e outros processos de manuseamento com cargas úteis reduzidas (por exemplo, montagem, embalagem ou manuseamento de materiais). Os braços robóticos articulados são frequentemente utilizados em aplicações de processos exigentes, como soldadura, pintura, aplicação de adesivos, montagem ou manuseamento de materiais. Os robôs delta ou paralelos suportam, normalmente, aplicações em que os produtos permanecem na mesma superfície durante o processo "pick-and-place". O robô paralelo de baixa manutenção é uma solução de montagem suspensa adequada para aplicações a alta velocidade e produtos leves.

Seleccionar um robô

A escolha do robô dependerá da localização, do foco de produção e das necessidades individuais do utilizador. O alcance, a capacidade de carga, os requisitos de movimento, a capacidade de expansão e a interacção com tecnologias, como a inteligência artificial (IA) ou o processamento de imagens, podem influenciar a escolha do robô mais adequado. Deve questionar-se:

  • Que produtos têm de ser fabricados ou processados e de que forma?
  • Que movimentos terá de executar o robô?
  • Que distâncias terá de percorrer?
  • Quem controla o robô: especialistas internos ou um operador de máquinas?
  • Que produtividade e tipo de fabrico de peças é necessário? (A repetibilidade ou precisão são essenciais?)
Um elemento extra a considerar é o processamento de imagens. Este factor está a tornar-se cada vez mais importante para a melhoria da produtividade da automação de robôs. Os sistemas de processamento de imagens aumentam a flexibilidade e reduzem os custos, uma vez que as peças não necessitam de reparação. Além disso, a solução de visão integrada no sistema robótico permite a inspecção simultânea de peças durante o processo de maquinação, o que reduz os tempos de ciclo e aumenta a produtividade.

Fixo ou flexível?

Uma outra questão chave é: será mais adequado um sistema montado de forma permanente ou um cobô flexível?
Os robôs de montagem fixa proporcionam velocidades elevadas, precisão, capacidade de reprogramação, segurança e tecnologia de elevado desempenho. Contudo, são necessários especialistas para reprogramar os robôs, o que também requer bastante mais espaço. As empresas com ciclos de produção e tempos de produtividade reduzidos talvez considerem os robôs de montagem tradicionais adequados, uma vez que estes operam a uma velocidade mais elevada.
Os cobôs são mais fáceis de utilizar e são ideais para cenários com volumes pequenos e variados. Proporcionam segurança integrada, podem cooperar com operadores e são mais flexíveis e móveis. São também mais simples de programar e o software é mais intuitivo, o que faz com que, normalmente, elimina a necessidade de especialistas externos. Além disso, podem ser montados em robôs móveis. Os cobôs são consideravelmente mais lentos, especialmente ao cooperar com funcionários sendo, contudo, mais seguros para esta prática.
Outra consideração importante é a conectividade. Os cobôs da OMRON, por exemplo, podem ser facilmente ligados a controladores de máquinas e possuem tecnologia de visão integrada com várias opções de câmara. É possível aceder a todas as informações da máquina através do controlador. Além disso, o cobô deve ser capaz de interagir com tecnologias de terceiros para proporcionar maior flexibilidade.
Finalmente, pense no retorno do investimento (ROI). Normalmente, os robôs fixos e mais complexos requerem formação e conhecimentos externos e, muitas vezes, necessitam de hardware adicional para tarefas e protecção mais extensas (tais como cercas ou jaulas leves). Os cobôs, como os da série TM da OMRON, fornecem tutoriais online mais simples, permitem colocações em funcionamento mais rápidas e uma expansão mais fácil e menos dispendiosa, enquanto proporcionam um ROI mais rápido.

Conclusão

Os robôs industriais tradicionais são frequentemente mais adequados para aplicações de montagem de alta velocidade e precisão. Os cobôs são ideais para paletização, manutenção de máquinas, manuseamento de materiais, carregamento de máquinas, recolha de encomendas, embalagem e testes. Preenchem a falha no mercado de robótica para aplicações em que a flexibilidade é mais importante do que a velocidade.
No entanto, não existe uma tecnologia adequada para todas as aplicações. Portanto, um catálogo detalhado de requisitos e metas de projecto fixas são essenciais para um projecto de robótica bem-sucedido. A utilização da IA está também a tornar-se cada vez mais importante para aplicações em tempo real. As linhas de produção e os dispositivos são monitorizados com sensores em tempo real e os dados são recolhidos e processados a alta velocidade para detectar rapidamente quaisquer anomalias. Por fim, se pretende utilizar robôs para responder a desafios futuros, chegou a altura de encontrar um parceiro de robótica capaz de satisfazer as suas necessidades – sejam elas quais forem. Mais informações sobre soluções robóticas

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  • Peter Lange

    Peter Lange

    Business Development Manager Robotics, Omron Europe