Ligar os pontos: automatizar atividades de alimentação para uma vantagem competitiva
Publicado às 18 de junho de 2024 em Flexible Manufacturing
Os desenvolvimentos no setor da robótica estão a facilitar a conceção de sistemas de alimentação e manuseamento na linha flexíveis que podem melhorar a segurança, a produtividade e a qualidade, ao mesmo tempo que abordam a escassez da mão de obra.
Por norma, a automação de fábrica começa pelos pontos. Referimo-nos às grandes fábricas que executam tarefas complexas e visivelmente criadoras de valor acrescentado, quer se trate de embalagem em fluxo, moldagem por injeção, embalagem em blister, engarrafamento, paletização ou outros processos de fabrico essenciais. As linhas que unem esses pontos – sistemas de manuseamento, carregamento e alimentação – tendem a ser mais secundárias, ao ponto de estas atividades serem frequentemente realizadas manualmente.
Pode parecer mais fácil e mais barato ter um operador a carregar matérias-primas na linha de produção, ou a alimentar componentes nas máquinas, em vez de investir em automação. Mas esta é uma visão retrógrada que não tem em conta os muitos benefícios comerciais que a alimentação e o manuseamento automatizados na linha de produção podem proporcionar em termos de eficiência, qualidade do produto, escalabilidade e saúde e segurança. É também uma visão que está cada vez mais desatualizada, dada a pressão que a atual crise laboral está a exercer sobre o setor da indústria transformadora.
Por norma, a automação de fábrica começa pelos pontos. Referimo-nos às grandes fábricas que executam tarefas complexas e visivelmente criadoras de valor acrescentado, quer se trate de embalagem em fluxo, moldagem por injeção, embalagem em blister, engarrafamento, paletização ou outros processos de fabrico essenciais. As linhas que unem esses pontos – sistemas de manuseamento, carregamento e alimentação – tendem a ser mais secundárias, ao ponto de estas atividades serem frequentemente realizadas manualmente.
Pode parecer mais fácil e mais barato ter um operador a carregar matérias-primas na linha de produção, ou a alimentar componentes nas máquinas, em vez de investir em automação. Mas esta é uma visão retrógrada que não tem em conta os muitos benefícios comerciais que a alimentação e o manuseamento automatizados na linha de produção podem proporcionar em termos de eficiência, qualidade do produto, escalabilidade e saúde e segurança. É também uma visão que está cada vez mais desatualizada, dada a pressão que a atual crise laboral está a exercer sobre o setor da indústria transformadora.
Mão de obra cada vez mais escassa
A Comissão Europeia refere que 40% dos empregadores têm dificuldade em encontrar trabalhadores com as qualificações adequadas, um dilema apoiado pela previsão do Cedefop de uma potencial escassez de 500 000 trabalhadores qualificados na indústria transformadora da UE até 2030. Além disso, os dados do Eurostat preveem um declínio da população ativa da UE, que passará de 333 milhões em 2020 para 292 milhões em 2050, o que aumentará a pressão sobre a oferta de mão de obra.
Neste clima de escassez de mão de obra e custos crescentes, a automação está a emergir como um imperativo estratégico para as empresas que procuram alcançar um crescimento sustentável. E isso significa prestar atenção não só aos pontos, mas também às linhas que ligam os pontos. De facto, os investimentos em tecnologias como a automação robótica, a visão da máquina, os sistemas de manuseamento de materiais e as soluções de alimentação inteligentes são a chave para melhorar a eficiência da produção e mitigar o risco de escassez de mão de obra.
Neste clima de escassez de mão de obra e custos crescentes, a automação está a emergir como um imperativo estratégico para as empresas que procuram alcançar um crescimento sustentável. E isso significa prestar atenção não só aos pontos, mas também às linhas que ligam os pontos. De facto, os investimentos em tecnologias como a automação robótica, a visão da máquina, os sistemas de manuseamento de materiais e as soluções de alimentação inteligentes são a chave para melhorar a eficiência da produção e mitigar o risco de escassez de mão de obra.
Abordagens autónomas e colaborativas
Os robôs colaborativos (cobots) e os robôs móveis autónomos (RMA) são duas ferramentas de automação que têm um potencial transformador a este respeito e, no futuro, esperamos que se tornem mais predominantes nas estratégias de alimentação e manuseamento automatizados. Estas máquinas sofisticadas fundem os conhecimentos humanos com a precisão das máquinas, dando início a uma era em que a automação não é apenas uma ferramenta, mas um componente indispensável da excelência do fabrico.
Tendo abraçado a quarta revolução industrial, marcada pela convergência de tecnologias digitais e sistemas físicos, a indústria de fabrico está agora a avançar para a Indústria 5.0. Neste paradigma, os robôs e as máquinas trabalham lado a lado com as pessoas, enquanto os objetivos de sustentabilidade e resiliência acrescentam uma dimensão adicional. Os cobots, com as suas capacidades de colaboração e adaptabilidade, desempenharão um papel importante na transição para esta nova forma de trabalhar.
O suporte técnico impulsiona as melhorias no desempenho
Os desenvolvimentos no setor da robótica, na inteligência artificial e na análise de dados também estão a contribuir para um caso convincente de incorporação de cobots na conceção de sistemas de manuseamento e alimentação. Num futuro próximo, prevemos o desenvolvimento de cobots que possam ser integrados mais profundamente nos fluxos de trabalho de produção e com maior autonomia e inteligência para executar autonomamente tarefas cada vez mais complexas.
Da mesma forma, a agilidade e flexibilidade dos RMA para navegar em cenários de produção dinâmicos com precisão, fornecendo componentes exatamente quando e onde são necessários, torna-os um forte candidato à integração em sistemas de manuseamento de materiais e logística. Tal como acontece com os cobots, os avanços nas tecnologias de apoio estão a impulsionar melhorias de desempenho e a aumentar o potencial dos RMA de acrescentar valor. Por exemplo, à medida que o LiDAR e a tecnologia de localização e mapeamento simultâneos (SLAM) continuam a evoluir, as capacidades de navegação autónoma serão ainda mais refinadas, otimizando as rotas de viagem e minimizando os tempos de ciclo. Esta eficiência e capacidade de resposta acrescidas permitirão aos fabricantes adaptarem-se rapidamente à evolução dos padrões de procura e dos requisitos de produção.
Existe também uma enorme oportunidade para aproveitar as sinergias que existem entre cobots e RMA para otimização operacional e competitividade da produção. Ao tirar partido dos pontos fortes complementares de ambos os tipos de sistemas robóticos, os fabricantes podem atingir níveis inigualáveis de agilidade, eficiência, produtividade e qualidade nos processos de reabastecimento em linha.
Da mesma forma, a agilidade e flexibilidade dos RMA para navegar em cenários de produção dinâmicos com precisão, fornecendo componentes exatamente quando e onde são necessários, torna-os um forte candidato à integração em sistemas de manuseamento de materiais e logística. Tal como acontece com os cobots, os avanços nas tecnologias de apoio estão a impulsionar melhorias de desempenho e a aumentar o potencial dos RMA de acrescentar valor. Por exemplo, à medida que o LiDAR e a tecnologia de localização e mapeamento simultâneos (SLAM) continuam a evoluir, as capacidades de navegação autónoma serão ainda mais refinadas, otimizando as rotas de viagem e minimizando os tempos de ciclo. Esta eficiência e capacidade de resposta acrescidas permitirão aos fabricantes adaptarem-se rapidamente à evolução dos padrões de procura e dos requisitos de produção.
Existe também uma enorme oportunidade para aproveitar as sinergias que existem entre cobots e RMA para otimização operacional e competitividade da produção. Ao tirar partido dos pontos fortes complementares de ambos os tipos de sistemas robóticos, os fabricantes podem atingir níveis inigualáveis de agilidade, eficiência, produtividade e qualidade nos processos de reabastecimento em linha.
Fischer Gears: um caso em concreto
Os benefícios da adoção da tecnologia cobot são evidentes na Fischer Gears, onde a implementação dos cobots TM da OMRON teve um impacto significativo na eficiência da produção, na utilização da mão de obra e na rentabilidade em geral. Ao automatizar o processo de alimentação de peças metálicas em máquinas CNC, a empresa otimizou a sua linha de produção, permitindo um funcionamento contínuo mesmo fora do horário normal de trabalho. Esta maior eficiência deu à empresa uma vantagem competitiva no cumprimento de encomendas de diferentes dimensões.Experiência adquirida
A partir deste projeto e da nossa experiência mais vasta na conceção de sistemas automatizados de alimentação e manuseamento para clientes da indústria de fabrico, aprendemos algumas lições fundamentais que podem ser traduzidas em recomendações práticas para outros fabricantes que estejam a considerar a automação.
Em primeiro lugar, é essencial avaliar minuciosamente as necessidades e os desafios específicos do processo de produção antes de implementar soluções automatizadas, o que implica a identificação de obstáculos, a análise das ineficiências do fluxo de trabalho e a avaliação do potencial ROI para garantir o alinhamento com os objetivos empresariais. Compreender os desafios do manuseamento manual é a chave para conceber estratégias eficazes para os ultrapassar.
Em segundo lugar, vale a pena investir em tecnologias avançadas que, à primeira vista, podem parecer aumentar o custo do projeto. Os sistemas de visão inteligentes e as caraterísticas de segurança, por exemplo, aumentam a eficácia e a fiabilidade dos sistemas de alimentação automatizados, assegurando um funcionamento sem problemas e atenuando os riscos potenciais.
Por último, a monitorização e a otimização contínuas dos processos automatizados são essenciais para o sucesso a longo prazo. As avaliações regulares do desempenho e a análise de dados permitem às empresas identificar áreas de melhoria e impulsionar a inovação contínua na automação.
Em primeiro lugar, é essencial avaliar minuciosamente as necessidades e os desafios específicos do processo de produção antes de implementar soluções automatizadas, o que implica a identificação de obstáculos, a análise das ineficiências do fluxo de trabalho e a avaliação do potencial ROI para garantir o alinhamento com os objetivos empresariais. Compreender os desafios do manuseamento manual é a chave para conceber estratégias eficazes para os ultrapassar.
Em segundo lugar, vale a pena investir em tecnologias avançadas que, à primeira vista, podem parecer aumentar o custo do projeto. Os sistemas de visão inteligentes e as caraterísticas de segurança, por exemplo, aumentam a eficácia e a fiabilidade dos sistemas de alimentação automatizados, assegurando um funcionamento sem problemas e atenuando os riscos potenciais.
Por último, a monitorização e a otimização contínuas dos processos automatizados são essenciais para o sucesso a longo prazo. As avaliações regulares do desempenho e a análise de dados permitem às empresas identificar áreas de melhoria e impulsionar a inovação contínua na automação.
