Aplicações e benefícios dos robôs colaborativos na indústria: melhorar a eficiência e a segurança

Na era da automação e da Indústria 4.0, os robôs colaborativos, também conhecidos como cobots, estão a revolucionar a forma como a produção é realizada em vários sectores. Estes robôs são concebidos para trabalhar em colaboração com os seres humanos, fornecendo soluções eficientes e seguras em ambientes de fabrico. Neste artigo, vamos explorar as aplicações e vantagens dos cobots na indústria, bem como as características funcionais mais salientes.

10 Aplicações dos robôs colaborativos

Do fabrico aos cuidados de saúde e à logística, estes cobots estão a desempenhar um papel fundamental na melhoria da precisão, qualidade e segurança numa grande variedade de processos.

Junte-se a nós e descubra como os robôs colaborativos estão a otimizar a eficiência operacional, a melhorar a qualidade do trabalho e a libertar os operadores humanos de tarefas repetitivas e perigosas. Vamos explorar aplicações como a montagem, o manuseamento de materiais, a inspeção da qualidade, a logística e muitas outras. Descubra como estes robôs estão a conduzir a automação de uma forma segura e eficiente, melhorando a produtividade e permitindo às empresas atingir novos níveis de excelência.

1. Robôs aparafusadores colaborativos: Os cobots oferecem uma vasta gama de aplicações na indústria. Uma das mais populares é a aparafusamento, em que os robôs colaborativos podem utilizar ferramentas normalizadas para alimentar e aparafusar automaticamente com um binário específico para um determinado produto. Esta aplicação garante uma precisão consistente e reduz a fadiga humana em tarefas repetitivas.
2. Robôs colaborativos para máquinas CNC: Outra aplicação comum é o controlo de máquinas, especialmente no caso do controlo de máquinas CNC. Os cobots podem carregar e descarregar produtos nas máquinas, fechar portas e iniciar ciclos repetidamente. Esta automatização melhora a eficiência e permite que os operadores se concentrem em tarefas mais complexas e de elevado valor acrescentado.
3. Robôs colaborativos Pick and Place: A recolha e colocação é também uma aplicação popular para os cobots. Estes robôs podem recolher produtos de uma posição e colocá-los noutra, utilizando sistemas de vácuo ou pinças, conforme necessário. Esta capacidade facilita a logística interna e simplifica o processo de montagem.
4. Robôs de montagem colaborativa: Outra área em que os cobots se destacam é na montagem, proporcionando uma qualidade de montagem consistente ao longo do processo. Isto é especialmente valioso em ambientes de fabrico que exigem precisão e repetibilidade, como a produção de dispositivos médicos ou electrónicos.
5. Robôs colaborativos para a inspeção da qualidade: Robôs colaborativos equipados com câmaras e sensores para visão artificial industrial podem efetuar inspecções de qualidade precisas e consistentes aos produtos. Podem verificar características, detetar defeitos e efetuar medições com elevada precisão, melhorando a qualidade dos produtos e reduzindo os custos associados às inspecções manuais.
6. Robôs colaborativos para embalagem e paletização: Os cobots podem ser utilizados para tarefas de embalagem e paletização no sector da logística e da distribuição. Podem manusear caixas, selecionar produtos e colocá-los em paletes de forma eficiente e precisa, simplificando os processos de embalagem e reduzindo o tempo de entrega.
7. Robôs colaborativos para carga e descarga de máquinas: Os cobots são ideais para carregar e descarregar máquinas, tais como prensas ou máquinas de moldagem por injeção. Podem manusear peças pesadas com segurança e precisão, optimizando os tempos de produção e reduzindo o risco de lesões para os operadores humanos.
8. Robôs colaborativos de rotulagem e engarrafamento: Os robôs colaborativos podem realizar tarefas de rotulagem e engarrafamento na indústria alimentar e de bebidas. Podem colocar rótulos em produtos ou contentores, bem como encher e selar garrafas, melhorando a eficiência e a precisão destas operações.
9. Robôs colaborativos nos cuidados de saúde: Os robôs colaborativos também encontram aplicações no domínio dos cuidados de saúde. Podem ajudar em tarefas como o transporte de materiais, o apoio a terapias de reabilitação e a assistência em cirurgias de precisão. A sua capacidade de trabalhar em colaboração com profissionais de saúde melhora a eficiência e a segurança dos cuidados prestados aos doentes.
10. Cobots para seleção e classificação: Os cobots podem ser utilizados em armazéns e centros de distribuição para selecionar e ordenar produtos. Podem identificar e selecionar produtos de forma eficiente, seguindo critérios específicos, e organizá-los em contentores ou tabuleiros para posterior expedição.

Estas aplicações demonstram a versatilidade dos robôs colaborativos e a sua capacidade de realizar uma vasta gama de tarefas em diferentes sectores industriais. A sua flexibilidade e capacidade de trabalhar em colaboração com os seres humanos tornam-nos aliados valiosos na otimização de processos e na melhoria da produtividade em várias áreas de trabalho. Se quiser saber mais sobre uma aplicação específica na sua indústria, pedir para falar com um especialista.

Vantagens dos robôs colaborativos

A incorporação de robôs colaborativos na indústria oferece várias vantagens significativas. Em primeiro lugar, os cobots podem melhorar o controlo de qualidade, realizando inspecções de controlo de qualidade, contando peças, lendo códigos de barras e executando tarefas de paletização com precisão e eficiência. Isto assegura uma produção consistente e reduz os erros humanos.

A segurança é também um aspeto fundamental dos cobots. Estes robots são concebidos para trabalhar em segurança ao lado dos seres humanos, sem necessidade de guardas ou barreiras à sua volta. Cumprem as normas de segurança ISO 10218 e ISO TS 15066, assegurando que todas as características de segurança estão incluídas no controlador. Podem ser acrescentados dispositivos de segurança adicionais, como scanners laser de área, para garantir níveis mais elevados de segurança na aplicação.

A programação dos cobots é fácil e intuitiva, tornando-os fáceis de implementar em ambientes de fabrico. Os utilizadores podem criar programas utilizando blocos de funções, o que lhes permite identificar posições e premir botões para criar sequências de trabalho. Além disso, os cobots oferecem um elevado nível de repetibilidade, garantindo uma precisão consistente nas tarefas executadas.

Velocidades e segurança em robôs colaborativos

Vamos analisar a utilização de velocidades de colaboração e as várias medidas de segurança que podem ser implementadas para garantir a segurança dos operadores quando trabalham com robôs. A segurança é uma das principais preocupações em ambientes de colaboração entre humanos e robôs, pelo que é crucial efetuar avaliações de risco completas para cada robô e aplicação em particular. Estas avaliações identificam os riscos potenciais e determinam as medidas necessárias para os atenuar eficazmente.

Quanto ao papel dos integradores de sistemas, é importante notar que vão para além do simples fornecimento de produtos. Desempenham um papel fundamental na conceção e implementação de soluções completas, incluindo aspectos como a engenharia eléctrica e o desenvolvimento de software. A sua experiência e especialização permitem-lhes criar soluções personalizadas, adaptadas às necessidades específicas de cada cliente.

Uma das tecnologias é a impressão 3D, que provou ser particularmente útil em aplicações personalizadas. A impressão 3D oferece uma série de vantagens, como a rapidez de conceção e a capacidade de produzir peças completas de forma eficiente. Por exemplo, há o caso bem sucedido de um kit de montagem impresso em nylon de fibra de carbono, que foi desenvolvido especificamente para satisfazer as necessidades de um cliente. Esta tecnologia oferece a possibilidade de criar soluções personalizadas de alta qualidade com rapidez e precisão.

Além disso, é importante notar que os integradores de sistemas não só fornecem soluções aos fabricantes de equipamento original (OEM), como também prestam apoio e manutenção contínuos, mesmo remotamente. Trabalham em estreita colaboração com os fabricantes para garantir o funcionamento ótimo dos sistemas implementados e para resolver quaisquer problemas que possam surgir.

As indústrias de fabrico com que os integradores de sistemas trabalharam são diversas e vão desde o fabrico de doces até à produção de canetas e cartões de oferta. Esta vasta experiência demonstra que a automatização e a colaboração homem-robô não se limitam a sectores específicos, mas podem ser aplicadas em diferentes indústrias, dependendo das necessidades e dos objectivos de cada empresa.

A automatização dos robôs colaborativos

A automatização é uma ferramenta poderosa que pode ser aplicada em vários sectores da indústria, uma vez que a sua implementação depende das necessidades específicas de cada aplicação. Na nossa abordagem ao trabalho, estamos empenhados em aprender sobre cada indústria em que operamos e em compreender profundamente as necessidades e prioridades dos nossos clientes. Este conhecimento permite-nos identificar oportunidades de automatização e desenvolver soluções à medida de cada caso.

Uma das principais vantagens dos robôs colaborativos é a sua facilidade de utilização. Por incrível que pareça, mesmo pessoas sem conhecimentos prévios de robótica podem aprender a utilizá-los em apenas 20 minutos. A interface intuitiva e fácil de utilizar destes robôs permite que os operadores se familiarizem rapidamente com o seu funcionamento e os utilizem eficazmente. Isto levou a uma mudança na forma como o pessoal é formado em ambientes de automação, onde a tónica é agora colocada na formação dos operadores, em vez de depender apenas de engenheiros especializados. Esta formação centrada no operador agiliza a implementação da automação e permite que as empresas percebam rapidamente os benefícios desta tecnologia.

A automatização não está limitada em termos de indústrias específicas, mas a sua implementação depende das necessidades e aplicações particulares de cada empresa. A nossa abordagem centra-se na aprendizagem sobre cada indústria e na compreensão das necessidades dos nossos clientes para identificar oportunidades de automatização e desenvolver soluções personalizadas. A facilidade de utilização dos robôs colaborativos significa que mesmo os operadores inexperientes podem utilizá-los eficazmente num curto espaço de tempo. Este facto conduziu a uma mudança na formação, com um enfoque na formação dos operadores para tirarem o máximo partido da automação.

Formação para a utilização de robôs colaborativos

É importante que compreendamos a importância de proporcionar uma formação abrangente na utilização de robôs colaborativos. É por isso que os fornecedores de robôs colaborativos oferecem uma vasta gama de cursos concebidos para equipar os participantes com os conhecimentos e as competências necessárias para tirar o máximo partido destas tecnologias.

Estes cursos de formação abrangem diferentes áreas-chave, como a programação de PLC (Programmable Logic Controller), onde os participantes aprenderão a programar e configurar estes dispositivos para controlar e monitorizar robôs colaborativos. Também é oferecida formação em linguagens IEC 611, que são normas internacionais utilizadas na programação de sistemas de automação industrial.

A lógica ladder é outro aspeto fundamental abordado nos cursos de formação de robôs colaborativos. Os participantes aprenderão a conceber e a programar sistemas de controlo baseados nesta metodologia popular, que é amplamente utilizada na automação industrial.

Algumas empresas oferecem formação em protocolos de comunicação, tais como EtherCAT e Ethernet IP. Estes protocolos permitem uma comunicação eficiente e fiável entre robôs colaborativos e outros dispositivos ou sistemas no ambiente de trabalho. Os participantes aprendem a configurar e a utilizar estes protocolos para uma integração perfeita e um desempenho ótimo.

Outro aspeto importante da formação é a utilização de blocos de funções, PLC open e PLC open motion. Estas ferramentas permitem uma programação mais eficiente e modular, o que facilita a implementação e a adaptação dos robots colaborativos a diferentes aplicações e cenários de trabalho.

É importante notar que, embora os robôs colaborativos sejam altamente precisos e repetíveis, não são robôs de alta velocidade. Isto significa que são concebidos para trabalhar de forma segura e eficiente em ambientes de colaboração com humanos, onde a segurança é uma prioridade. Os cursos de formação em robôs colaborativos também abordam esta caraterística, fornecendo aos participantes as directrizes e os conhecimentos necessários para garantir um ambiente de trabalho seguro e produtivo.

Em última análise, a formação abrangente na utilização de robôs colaborativos cobre uma vasta gama de tópicos-chave, desde a programação de PLC a protocolos de comunicação e segurança no ambiente de trabalho. O objetivo é permitir que os participantes tirem o máximo partido destas tecnologias e consigam uma implementação bem sucedida nas suas empresas.

Calcular o ROI de um robô colaborativo

O cálculo do Retorno do investimento (ROI) de um robô colaborativo é uma parte importante da avaliação da viabilidade económica da sua implementação. Eis os passos básicos para calcular o ROI de um robô colaborativo:

1. Custos iniciaisDetermina os custos iniciais de aquisição do robô colaborativo, incluindo o custo do próprio robô, ferramentas e acessórios, instalação e configuração, e quaisquer custos adicionais relacionados com a implementação.
2. Poupança de mão de obraAvalia as economias de custos de mão de obra que podem ser alcançadas com a automatização utilizando o robô colaborativo. Isto envolve considerar a redução do número de horas trabalhadas por operadores humanos, bem como a redução de erros e retrabalho.
3. Ganhos de produtividadeEstima o aumento de produtividade que pode ser alcançado com o robô colaborativo. Isto pode incluir um aumento na velocidade de produção, uma redução no tempo de ciclo da tarefa e uma maior capacidade de operar em horários alargados ou contínuos.
4. Custos de manutençãoConsiderar os custos de manutenção do robô colaborativo, incluindo a manutenção regular, as peças sobressalentes e as eventuais reparações. Estes custos devem ser comparados com os custos de manutenção das operações manuais.
5. Tempo de vida do robotDeterminar o tempo de vida estimado do robô colaborativo. Isto permitir-lhe-á calcular o retorno do investimento ao longo do tempo e tomar decisões sobre a amortização dos custos iniciais.
6. Valor residualConsiderar o valor residual do robô colaborativo no final da sua vida útil. Trata-se de avaliar a sua capacidade de revenda ou o seu valor no mercado de segunda mão.
7. Cálculo do ROICalcule o ROI dividindo as poupanças líquidas ao longo da vida do robot (poupanças de mão de obra, aumento da produtividade menos os custos de manutenção) pelos custos iniciais. Este cálculo dar-lhe-á uma indicação do tempo que demorará a recuperar o investimento inicial e a começar a ter lucro.

É importante notar que o cálculo do ROI pode variar de caso para caso e é aconselhável efetuar uma análise mais detalhada tendo em conta as características e circunstâncias específicas da sua empresa e o ambiente em que o robô colaborativo será aplicado. Além disso, tenha em conta que o ROI não se baseia apenas em aspectos económicos, mas também noutros benefícios intangíveis, como melhorias de qualidade, segurança no emprego ou flexibilidade operacional.

Como escolher o melhor robô industrial colaborativo para a sua aplicação 

O seleção de robôs colaborativos é um processo fundamental para garantir o êxito da sua implementação num ambiente de trabalho. Eis alguns pontos a considerar ao selecionar um robô colaborativo:

1. Avaliação das tarefasAnalisar as tarefas específicas que o robô colaborativo irá realizar no seu ambiente de trabalho. Determine os requisitos de carga útil, alcance, precisão e velocidade necessários para realizar essas tarefas de forma eficiente.
2. Interação com os seres humanosConsidere o nível de interação que o robô terá com os operadores humanos. Os robôs colaborativos são concebidos para trabalharem lado a lado com os humanos de forma segura e eficiente. Certifique-se de que o robô cumpre as normas de segurança e possui funções de deteção e resposta seguras para evitar colisões ou ferimentos.
3. Flexibilidade e programabilidadeAvalia a flexibilidade e a capacidade de programação do robô de colaboração. Os robôs colaborativos devem ser capazes de se adaptar a diferentes tarefas e ambientes de trabalho com relativa facilidade. Procure robôs que ofereçam interfaces de programação intuitivas e ferramentas de programação visual que permitam uma configuração rápida e fácil.
4. Integração com sistemas existentesConsidere a capacidade de integração do robô com os sistemas existentes no seu ambiente de trabalho, tais como sistemas de controlo de qualidade, maquinaria ou software de gestão. A capacidade de comunicação e a compatibilidade com as normas de comunicação, como a OPC-UA, podem ser factores importantes a considerar.
5. Custo total de propriedadeAnalisa o custo total de propriedade do robô colaborativo durante o seu tempo de vida. Isto inclui não só o custo de aquisição do robô, mas também os custos de manutenção, formação, actualizações de software e eventuais necessidades de substituição de componentes.
6. Assistência técnica e serviço pós-vendaCertifique-se de que o fabricante do robô oferece um bom apoio técnico e serviço pós-venda. Isto inclui a disponibilidade de peças sobresselentes, actualizações de software e assistência técnica para resolver quaisquer problemas ou questões que possa ter durante a implementação e utilização do robô.
7. Referências e histórias de sucessoPesquise as referências e as histórias de sucesso do fabricante do robô colaborativo. Obtenha informações sobre a forma como o robô foi utilizado em ambientes semelhantes e quais os resultados obtidos. Isto dar-lhe-á uma ideia da fiabilidade e eficácia do robô em aplicações práticas.