Cobots: como a robótica colaborativa pode ser aplicada?

A robótica colaborativa é um método que inclui robôs especialmente programados para interagir com os humanos no ambiente de trabalho. Esses “auxiliares” são chamados de Cobots (colaboração + robótica).

Não à toa, o universo da robótica colaborativa tem expandido cada vez mais seus horizontes e contribuído exponencialmente com o mercado de manufatura. O objetivo é ampliar cada vez mais as possibilidades do processo de produção.

Como os cobots funcionam?

Um dos grandes diferenciais apresentados pelos Cobots na indústria, por exemplo, é a flexibilização em escala, cujo processo de produção pode acontecer conforme o aumento ou queda da demanda.

Tem também a questão das mudanças no portfólio de produtos, as fabricações sob encomenda, etc. Segundo Nelson Kumagai, Gerente de Robótica da General Industries ABB, outra vantagem é que, diferentemente dos robôs tradicionais, programados para uma única e específica tarefa, os Cobots podem fazer diferentes trabalhos e com extrema agilidade.

Sem contar que são fáceis de instalar, programar e utilizar, criando uma interface homem-máquina cada vez mais integrada. A propósito, este é o principal objetivo da própria Indústria 5.0 – criar uma sinergia entre máquinas e seres humanos, de modo que a produção seja cada vez mais excelente.

Nelson Kumagai exemplificou a viabilidade dos Cobots com um recente lançamento da ABB na respectiva categoria. Trata-se do SWIFTI™ CRB 1300, cujo projeto visa preencher uma lacuna entre robôs industriais e colaborativos.

“Ele combina velocidade e precisão, com capacidade de manipulação de carga expandida de até 11 kg, podendo ser usado em uma ampla variedade de aplicação de produção e manipulação de produtos – desde alimentação de máquinas e paletização até ‘pick-and-place’ (pegar e depositar) e aparafusamento.”

Outra característica dos Cobots é o tamanho e o peso. Eles são menores e mais leves, justamente para facilitar o “relacionamento” com os humanos no parque fabril. Ou seja, podem ser usados em diferentes tipos de espaço. “Os Cobots geralmente são construídos com grande sofisticação tecnológica, contendo sensores usados tanto para a segurança quanto para a precisão”, completa o representante da ABB.

Saúde e segurança: mais vantagens dos cobots

Uma das principais vantagens dos robôs colaborativos é o impacto positivo sobre a saúde do trabalhador. Isso porque os Cobots podem assumir as tarefas mais repetitivas ou insalubres de um processo produtivo, o que reduz a taxa de incidência de lesão ou acidentes de trabalho. “Além disso, os colaboradores podem focar em atividades mais estratégicas e criativas, que aproveitem melhor o uso de suas habilidades”.

Ainda com relação à segurança, os Cobots têm componentes e sensores que permitem detectar se um colaborador está ou não nas proximidades.

De acordo com Nelson, tais tecnologias permitem que a colaboração segura seja alcançada sem o espaço e custo associados à instalação de cercas de proteção ou barreiras físicas.

Sobre o SWIFTI™ CRB 1300, por exemplo, ele explica que se o scanner a laser, constante do robô, detecta um trabalhador dentro da área de operação do Cobot, o software o desacelera automaticamente ou até desliga. “À medida que o trabalhador se afasta, o movimento é restaurado, retornando à velocidade máxima para produtividade total somente quando a área de trabalho estiver completamente livre”.

Normas nacionais

Especificamente sobre os Cobots, em fevereiro de 2018, foi publicada a Nota Técnica n° 31/2018 para esclarecimento sobre as normas que regulamentam a utilização de novas tecnologias de robôs no parque industrial brasileiros. Tudo isso envolve a aplicação da robótica colaborativa, tanto com o uso dos Cobots quanto dos robôs tradicionais. A nota compreende também os requisitos de segurança necessários para um trabalho seguro à luz da interpretação técnica da NR-12.

Conforme as considerações finais da 31/2018: “a utilização de sistemas robóticos colaborativos, obedecendo às prescrições das normas ISO 10218-1, ISO 10218-2 e da ISO/TS 15066, e pós prévia apreciação de riscos, conforme a norma ABNT NBR ISO 12100 e capacitação de todos os trabalhadores envolvidos no processo, de acordo com o Anexo II da NR-12, atende às disposições da NR-12, em especial, os itens 12.1, 12.38, 12.38.1 e 12.51”.

A saber, a ISO 10218-1 e a ISSO/TS15066 definem que existem três tipos de colaboração: coexistência, colaboração intermitente e colaboração cooperativa ou estreita. “Eles são ativados por funções de segurança com classificação em robôs colaborativos, incluindo limitação de potência e força, monitoramento de velocidade e separação, orientação manual e parada com classificação de segurança”, direciona o gerente.

Case ABB e Nestlé

A ABB desenvolveu, em parceria com o time de Engenharia de Embalagem da Nestlé do Brasil, uma célula robótica colaborativa inédita para a área de paletização das fábricas de chocolate da companhia no Brasil.

Utilizando um robô industrial e a tecnologia SafeMove, a solução foi capaz de melhorar a produtividade do processo de paletização em 53%, reduzir os custos de manutenção e contribuir para uma operação mais ágil e eficiente.

Fato é que a Nestlé precisava de uma célula robótica compacta para a sua linha de produção de chocolates, que fizesse o carregamento preciso dos produtos e paletes. A solução deveria ainda permitir que os colaboradores trabalhassem com segurança ao redor do robô, além da possibilidade de ser replicada em outras unidades da empresa.

O especialista em robótica da ABB conta que “o principal desafio desse projeto é que os trabalhadores da Nestlé precisariam entrar na área operacional do robô para acelerar as mudanças de palete, o que exigiu uma solução robótica que pudesse atender a equipe sem nenhuma diminuição do nível de segurança”.

Para isso, a ABB optou por uma célula de paletização robótica, utilizando a tecnologia supracitada – a SafeMove. Com uma abordagem por zonas, que divide o espaço de trabalho do robô em três áreas (verde, amarela e vermelha), de acordo com a aproximação do operador, o SafeMove permite que grandes robôs industriais trabalhem ao lado de pessoas sem a necessidade de separação estrita.

Nelson frisa que o SafeMove conta com várias funções de segurança, incluindo limites de velocidade, monitoramento de parada segura e supervisão de posição e orientação. “A abordagem de velocidade e separação habilitada pelo sistema elimina a necessidade de muitos componentes exigidos por uma célula de robô padrão, como cercas, interruptores de segurança, portas e chaves de acesso”, complementa.

Descobrimos ainda que a respectiva célula usa um robô ABB IRB660, com o opcional SafeMove, que é equipado com uma garra com vácuo para mover as caixas do final da linha de produção para o palete, empilhando-as com precisão para garantir uma carga equilibrada e estável.

“Assim, reduz o trabalho e evita danos às caixas. Anteriormente, os operadores, às vezes, deixavam de colocar as caixas corretamente, exigindo que paletes inteiros fossem reorganizados antes que pudessem ser movidos.”

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