DOSSIER Nuno Mineiro Director da sucursal em Portugal da MOTOMAN ROBOTICS IBÉRICA nmineiro@motoman.pt
A IMPORTÂNCIA DOS ROBÔS NA AUTOMAÇÃO DE FÁBRICA INTRODUÇÃO A robótica industrial, aplicada à automação de processos fabris, tem já mais de 30 anos. Deste ponto de vista, é uma tecnologia madura. Os robôs industriais, constituídos por electrónica, respectivo software de controlo, e motores eléctricos sofisticados, foram, e continuam a ser, fruto da mesma evolução espectacular verificada nos computadores ( hardware e software ), nos motores, nos materiais, e de certa forma também nas próprias sociedades e na forma como encaramos o trabalho humano. Esta evolução define hoje novos paradigmas para a aplicação de robôs na indústria. Neste artigo, pretendemos focar o impacto e importância destas tecnologias nos processos fabris nos dias de hoje, apoiando-nos na experiência da empresa MOTOMAN. No contexto industrial, o investimento em robótica pretende: – melhorar a produtividade ( e/ou reduzir custos de mão de obra ) – optimizar a qualidade ( atingir, e se possível suplantar, os requisitos técnicos ) – cumprir, e se possível suplantar, as normas de higiene e segurança no trabalho Qualquer investimento actualmente feito em robótica pode ser caracterizado por pelo menos um destes três objectivos, sendo que muitas vezes é contemplado pelos três.
1. A IMPORTÂNCIA DOS ROBÔS NA MELHORIA DA PRODUTIVIDADE O robô industrial é uma extraordinária máquina para efectuar trabalhos repetitivos, mostrando a experiência que, em média, é capaz de ter a mesma produtividade de entre dois a quatro ou mais operadores humanos, com uma vida útil actual superior a 40.000 horas. Esta característica leva a que seja um investimento de alto retorno, e de viabilidade hoje incontestável. Controladores multi-braço (para sistemas até quatro manipuladores num só controlador) são hoje uma realidade, capazes de comunicar com qualquer tipo de equipamento, com interfaces de programação “touch screen” e a cores, e todo um conjunto de funcionalidades que há dez anos seriam pura ficção. Neste aspecto, o robô industrial evoluiu de forma a ser verdadeiramente simples de integrar num processo fabril. Figura 1 . O robô para ordenha de vacas (copyright INSENTECC), localiza com visão artificial a teta
No entanto, as fábricas nem sempre vivem de produzir grandes quantidades do mesmo produto, e inclusivamente notamos hoje em dia uma diminuição das séries, devido a questões de diferenciação de produto em marketing, que levam a que também as máquinas tenham de ser mais rapidamente adaptáveis. É também neste ponto que os robôs têm evoluído, e permitido que durante a sua vida útil sejam utilizados para uma multitude de tarefas. Para além das aplicações já clássicas para os robôs industriais, largamente difundidas sobretudo pela industria automóvel, existem uma multitude de novas aplicações e mercados a surgir em permanência, desde a ordenha de vacas, passando pela manipulação de painéis LCD, até ao corte por plasma tridimensional. No caso da MOTOMAN, nos últimos anos assistimos a uma inversão de conceito no que respeita a aplicabilidade do robô à indústria. Anterior-
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da vaca, onde depois introduz o dispositivo de extracção do leite.
mente, e por cerca de 25 anos, o conceito de robô era naturalmente o de uma máquina universal, flexível o suficiente para poder ser adaptada a diversas tarefas. Devido ao aumento dos mercados, o conceito actual é o de “aplicação especifica” ou seja, robôs que partilhando a mesma tecnologia de controlo e motorização, são optimizados em termos de software, cinemática e construção mecânica para determinadas aplicações em concreto. Temos hoje robôs próprios para soldadura por arco, para paletização, para pintura, para “pick and place”, etc. Esta estratégia levou a que resultassem melhorias ainda mais evidentes em cada processo em concreto. Por exemplo, o robô de cablagem interna permitiu multiplicar por quatro a durabilidade das cablagens para ferramentas ou “grippers”, eliminando também interferências de cablagens das ferramentas com equipamento periférico, e reduzindo as paragens e a manutenção necessárias.