Robôs de paletização colaborativos para otimizar as linhas de embalagem

O futuro já está aqui e o desenvolvimento da robótica e da programação permite-nos ter robôs colaborativos ou também chamados "cobots" para automatizar processos industriais. Há muitas empresas que estão empenhadas em incorporar Robôs de paletização colaborativos para otimizar as linhas de embalagem pelos múltiplos benefícios que isso traz ao seu ambiente e ao seu nível de produtividade.

Os robôs colaborativos têm vindo a ganhar destaque em relação aos robôs industriais tradicionais devido à sua segurança e versatilidade quando se trata de colaborar em tarefas juntamente com os seres humanos. Enquanto um robô industrial produz em massa e, devido ao seu grande tamanho, permanece numa posição fixa, os robôs colaborativos são leves e compactos e podem ser colocados onde quer que sejam necessários.

Em termos de segurança, os robôs colaborativos têm muitas vantagens, uma vez que estão equipados com sensores que lhes permitem estar conscientes do seu ambiente, controlar melhor os seus movimentos e parar, se necessário. Isto é possível graças a sistemas de limitação de força que são capazes de medir o binário aplicado a cada eixo do seu movimento, de modo a que, se for aplicada uma força anormal, seja enviado um sinal ao robô para parar ou corrigir a sua direção. Além disso, como são leves, uma colisão acidental não deve ser perigosa para a segurança de qualquer trabalhador. Com toda esta tecnologia aplicada, as barreiras de segurança que devem estar presentes nos robots industriais que não estão equipados com sensores, e que podem ser potencialmente perigosas, são eliminadas.

Outro ponto a favor dos robôs de paletização colaborativos é o facto de não necessitarem de profissionais especializados em programação para os instalar e operar, uma vez que são mais intuitivos e menos complexos do que os robôs industriais que requerem conhecimentos específicos.

Por outro lado, a versatilidade dos robôs de embalagem reflecte-se no facto de poderem executar uma única tarefa ou várias tarefas se forem reprogramados. Esta reprogramação simples significa que o robô pode realizar diferentes tarefas à medida que surgem novas necessidades. Os robôs de paletização são concebidos para ajudar o trabalhador, uma vez que podem concentrar-se em aplicações industriais mais pequenas e mais leves. Não foram concebidos como robôs industriais que operam a alta velocidade em linhas de bebidas ou alimentos, mas são adequados para as indústrias alimentar, química, higiénica e farmacêutica que operam a baixa velocidade durante os processos de embalagem secundários ou terciários.

Por conseguinte, com a irrupção dos robots no local de trabalho, a máquinas de paletização para as linhas de embalagem, são criadas novas oportunidades de automatização para muitas empresas, uma vez que eliminam as barreiras de segurança e facilitam a integração na cadeia de produção, aproximando as máquinas das pessoas.

Otimização dos processos na linha de embalagem com robôs de paletização

Os robôs de paletização colaborativos ajudam o operador a otimizar ao máximo a relação entre a automatização e a mão de obra. Por exemplo, é possível criar um tandem perfeito durante o processo de produção, uma vez que os cobots podem realizar as tarefas repetitivas de forma excelente, enquanto o operador pode acrescentar valor às tarefas complementares que requerem gestão humana.

Nas linhas de embalagem, em particular nas tarefas relacionadas com a embalagem de fim de linha, há três tarefas em que os cobots podem desempenhar um papel importante e diferenciador:

1. Embalagem de produtos em caixa

   Os robôs colaborativos são capazes de recolher produtos de diferentes tipos (garrafas, sacos, embalagens, caixas de cartão e bolsas) e inseri-los numa caixa de cartão canelado. O sistema deve ser combinado com um transportador de alimentação de produtos e um sistema de transporte automático de caixas.

   Com a relação entre cobots e operadores, é criado um maior valor em termos de utilização de mão de obra, passando de uma tarefa para outras operações multitarefa, como a montagem de caixas, a selagem, a paletização e a reposição de materiais.

   Uma vez que os cobots são leves e compactos, o retorno do investimento pode ser maximizado se forem distribuídos por várias linhas de trabalho, consoante o calendário de produção. Com os cobots, é possível obter um rápido retorno do investimento se a utilização total for conseguida através da conceção dos cobots para se deslocarem de uma linha para outra para executar tarefas semelhantes ou diferentes.

   Embora os cobots sejam seguros para os operadores e não exijam barreiras de segurança, existem algumas considerações de segurança para os transportadores ou para o dispositivo de ação final. É importante garantir que os tapetes rolantes, o sistema de manuseamento e a garra não representam qualquer risco. Os transportadores e os operadores finais concebidos especificamente para aplicações de colaboração já se encontram disponíveis no mercado, permitindo o trabalho em equipa com os mais elevados padrões de segurança.

2. Paletização

   Outra aplicação que os cobots podem efetuar é a paletização de caixas, que permite a automatização da embalagem de caixas. Os robôs colaborativos pegam nas caixas fechadas e colocam-nas numa palete com a matriz e as camadas necessárias para a paletização. Uma vez que se trata de uma área segura completamente aberta, as paletes podem ser colocadas no chão e removidas por um operador.

   Uma das vantagens mais importantes da utilização de cobots em tarefas de paletização é o facto de eliminar a presença física de sistemas de segurança, uma vez que não requer uma área delimitada por vedações de segurança ou operadores formados em protocolos de segurança.

   O paletização com robots colaborativos é simplificado em quatro componentes: o transportador, o cobot, o executor final e a palete.

   Em termos de limitações dos cobots, há a carga útil, a velocidade e a altura. Embora existam alguns modelos capazes de lidar com cargas úteis e velocidades elevadas, a maioria dos cobots não foi concebida para lidar com cargas úteis superiores a 4-5 kg ou velocidades superiores a 3 caixas por minuto e não pode criar uma palete com mais de um metro de altura.

    

3. Tarefas complementares

   Outra aplicação possível para robôs colaborativos na automação de fim de linha seria uma tarefa complementar ao processo, como a aplicação de camadas de proteção à embalagem. Muitas aplicações convencionais de embalagem de caixas requerem frequentemente a execução destas tarefas complementares para proporcionar flexibilidade ao longo do processo.

   A função principal do fim de linha pode ser complementada pela utilização de robots colaborativos que permitem tarefas como desembalar garrafas, criar um canal de triagem, acumular ou manipular produtos. Isto ajuda a aliviar áreas de mão de obra que não teriam sido possíveis de automatizar devido a restrições de espaço, segurança ou orçamento.

Otimização dos lucros nas linhas de embalagem com a utilização de robôs de paletização colaborativos.

A solução de colaboração entre cobots e operadores maximiza a produtividade, libertando estes últimos para realizarem determinadas tarefas na linha de embalagem e utilizarem esse tempo para outras actividades, tais como a recarga de materiais, a assistência a alarmes na linha, a remoção de paletes carregadas para transporte para o armazém e a sua substituição por novas paletes para serem novamente carregadas. Por outras palavras, o desempenho da produção e do processo é melhorado.

O investimento em robôs colaborativos representa um retorno de investimento viável para todas as empresas que se encontram na base da pirâmide em termos de escalas de produção, uma vez que lhes permite automatizar as suas linhas de embalagem. Um estudo de viabilidade económica pode mostrar o montante que pode ser gasto na automatização de um processo, uma vez que este requer não só os robôs colaborativos, mas também o sistema básico de transporte de produtos e de operadores finais. O retorno do investimento dependerá do grau de utilização do robô, mas, em termos gerais, situa-se normalmente entre seis e dezoito meses. Isto dependerá em grande medida dos custos de mão de obra, dos volumes de produção e do tipo de aplicação de embalagem que está a ser efectuada.

Se for viável, a introdução desta tecnologia permite que os cobots substituam trabalhadores anteriormente repetitivos e pouco qualificados por cobots com um rápido retorno do investimento. Além disso, a versatilidade dos cobots para tarefas de embalagem de produtos permite-lhes trabalhar em múltiplas tarefas ao longo do seu ciclo de vida e podem mesmo trabalhar 24 horas por dia sem interrupção.

Em conclusão, a nova geração de robôs de paletização colaborativos ajuda a melhorar a automação em muitos processos e proporciona segurança, versatilidade e facilidade de utilização que facilitam a concentração da força de trabalho noutras tarefas de maior valor acrescentado, especialmente na linha de embalagem. De facto, os cobots vieram para ficar, uma vez que ajudam a reduzir significativamente a barreira à automatização nas linhas de embalagem.