Realizar um estudo de viabilidade do uso de cobots nas fábricas depende de algumas análises importantes, como os impactos causados pela tecnologia, as aplicações mais comuns, os elementos técnicos de capacidade de carga, alcance e precisão, além de outros fatores mais.
Neste artigo, mostramos como parte do estudo de viabilidade pode ser pensado por profissionais nas linhas antes de uma conversa com especialista em automação. Confira.
Benefícios dos Cobots
Realizar um estudo de viabilidade do uso de cobots na sua fábrica implica em entender quais são as melhorias nos indicadores industriais de produção (KPIs) que os robôs colaborativos levam para as linhas.
Sabemos que a principal preocupação para as manufaturas é o aumento da produtividade sem perda de qualidade e segurança. Mas existem muitos outros benefícios diretos da tecnologia que podem ser importantes na hora de determinar se o investimento deve ocorrer ou não.
Flexibilidade
Cobots são flexíveis. Isso quer dizer que podem ser utilizados em diferentes tarefas produtivas com adaptações em suas configurações e nos equipamentos utilizados.
Na prática, o programador do cobot só precisa realocá-lo para sua nova área de trabalho, programar os movimentos que devem ser realizados e garantir que tudo esteja rodando corretamente.
Muitas fábricas aproveitam essa flexibilidade para operar linhas de alto mix e baixo volume com maior facilidade.
Facilidade de implementação
Outro aspecto valioso e que muitas gestões levam em consideração é a facilidade de implementação da solução em automação com cobots nas fábricas.
Isso porque os robôs possuem pouco impacto no chão de fábrica, após uma apreciação de riscos podem não precisar de células de segurança e já contam com uma centena de softwares e hardwares desenhados por empresas certificadas no UR+, o ecossistema de soluções cobóticas da Universal Robots.
Automações que levariam meses para serem desenvolvidas podem ocorrer em semanas com um cobot.
Instalação rápida
Existem diversos relatos de clientes da Universal Robots que receberam seus cobots pela manhã e na parte da tarde já tinham operações simples rodando de maneira automatizada. Para muitas operações, isso é extremamente viável e ajuda a reduzir o downtime da linha, aumentar o time-to-market e rentabilizar o negócio do cliente.
Na manufatura, o tempo se converte em produtos que se transformam em faturamento. Quanto mais tempo sem operar, menores os lucros finais. Por isso, os cobots foram desenvolvidos com essa facilidade de uso: eles são seus aliados na busca por linhas mais produtivas e ininterruptas.
Programação simples
Um dos grandes desafios para adoção de robótica industrial tradicional é a capacidade de operação e programação dos robôs. Cobots, por outro lado, possuem programação simples através do tablet (Teach Pendant) de controle e do sistema Polyscope da Universal Robots.
É possível posicionar o robô nas posições desejadas e ensiná-lo manualmente como se mover em relação às peças ou partes.
Além disso, com apenas um treinamento online e gratuito oferecido em nossa plataforma de ensino UR Academy, os colaboradores na sua linha de montagem que antes realizavam as tarefas agora automatizadas podem se tornar operadores de cobots.
Isso aumenta a satisfação dos empregados, mantém talentos na sua empresa e ainda garante que as pessoas não estejam executando tarefas monótonas e repetitivas.
TCO relativamente baixo
Comparados aos robôs industriais tradicionais, os cobots possuem menor custo total de aquisição (TCO). Isso porque sua manutenção é mais simples e as tarefas de manutenção preventiva podem ser realizadas por trabalhadores da linha que tiverem os manuais em mãos.
Além disso, os cobots podem operar sem células de segurança em algumas operações após a apreciação de riscos, o que reduz os investimentos em infraestrutura e mudanças de layout da linha produtiva.
Por serem fáceis de programar, os cobots também não dependem da contratação de profissionais de robótica especializados, diminuindo os gastos com novas contratações.
Produtividade
O principal ganho de produtividade dos cobots não vem de uma alta velocidade na execução de tarefas, mas sim do fato de que esses robôs colaborativos normalmente automatizam ações anteriormente realizadas por humanos.
E esses trabalhadores executando tarefas monótonas, repetitivas e desgastantes não irão agir o dia inteiro com a mesma precisão e energia. Precisarão de momentos de descanso e pausa, ocasionando em downtime na sua linha.
Além disso, as pessoas ficam doentes, saem de férias, se machucam e, com isso, sua linha sempre estará defasada.
Cobots não precisam parar, podem trabalhar em regime lights out para terceiro turno e operam na mesma velocidade e cadência o dia inteiro sem se cansar: com isso seu tempo de ciclo melhora e você pode estimar melhor sua produção.
Segurança
As tarefas automatizadas por cobots podem ser monótonas, repetitivas, perigosas, sujas e pouco ergonômicas. Liberar trabalhadores dessas funções ajuda a aumentar a segurança na linha de produção, evitando acidentes, indenizações, interrupções de linha (com mais downtime), mortes e muitos outros problemas.
Qualidade
Cobots, quando configurados corretamente, executam a mesma tarefa com repetibilidade e precisão na casa dos milímetros. Isso significa que as tarefas de aplicação de cola, tinta, soldagem, parafusamento e polimento serão sempre executadas da mesma forma.
Sem a variabilidade causada pelo cansaço e pelo desvio de atenção natural aos seres humanos, seus produtos saem sempre com a mesma execução: parafusos apertados corretamente, o mesmo volume de tinta sobre superfície, a mesma quantidade de cola, etc.
Isso ajuda a reduzir falhas em produtos, diminui o índice de devolução de clientes e ainda garante que sua manufatura seja mais associada a produtos de qualidade.
Aplicações comuns de cobots nas indústrias
Tudo isso que citamos acima ajuda a pensar no estudo de viabilidade dos cobots através da leitura de ganhos produtivos na sua linha. Mas é preciso ir além e entender exatamente em quais áreas esses cobots podem assumir tarefas.
Paletização
A paletização é o caso mais comum de automação com cobots para empresas que estão começando na automação.
Por ser uma automação de final de linha, as mudanças no layout da sua fábrica são menores, e os ganhos de produtividade e maior satisfação dos trabalhadores são enormes: mesmo em ritmo lento, uma pessoa paletizando 3 cx/min de 6kg manipula mais de tonelada por hora!
Os cobots podem empilhar caixas infinitamente sem se cansarem, e os operadores não precisam mais carregar peso o dia todo, se movendo e posicionando em posições pouco ergonômicas para paletizar os produtos.
>> Você pode saber mais sobre a paletização robótica aqui.
Soldagem
A soldagem é outra tarefa excelente para as empresas interessadas em automatizar processos em linha. A soldagem pode oferecer riscos aos profissionais, expostos a altas temperaturas e vapores tóxicos. Além disso, é uma tarefa que depende da alta qualidade e da precisão na operação para gerar os produtos adequados.
A Universal Robots tem diversos casos de sucesso na implementação de cobots para tarefas de soldagem em fábricas ao redor do mundo. Confira:
- Case MT Solar
- Case DWS Group
>> Mais sobre soldagem com robótica colaborativa aqui.
Alimentação de máquinas CNC
A alimentação de máquinas CNC é outra tarefa muito automatizada por cobots. Primeiro porque é uma ação repetitiva, monótona e sem grande impacto na linha produtiva, então pode ter trabalhadores liberados para funções mais valiosas.
Em segundo lugar porque algumas máquinas podem oferecer riscos aos trabalhadores: pressão, velocidade, temperaturas extremas etc.
Cobots operam em velocidade constante sem sofrerem com os mesmos riscos que os humanos, podendo colaborar com os trabalhadores de diversas formas (operador enche caixa com produtos que o cobot insere na máquina, operador retira produto final da máquina e faz inspeção de qualidade etc.)
>> Vale a pena saber: Existem estudos que mostram que um robo realizando machine tending pode ser de 15-23% mais produtivo do que só o ser humano
Parafusamento
Robôs podem realizar operações de parafusamento nos mais diversos setores: automotivo, metais e usinagem, eletrônico etc.
A vantagem é que os cobots irão aplicar sempre a mesma força/torque nas peças, o que garante uma maior confiabilidade no processo e evita erros.
Aplicação de cola e tinta
Os cobots também podem ser usados em aplicações de cola e tinta nas linhas produtivas. No Brasil, já possuímos dois cases de sucesso nesse sentido: USIMINAS e Mercedes Benz. Você pode conhecer mais sobre os casos clicando nos links nos nomes.
A aplicação de cola ou tinta automatizada gera ganhos para as empresas porque evita desperdícios de produtos, melhora a qualidade final das peças (a Mercedes Benz viu cair sua taxa de erros em longarinas automotivas para perto de zero depois de implementar um cobot da Universal Robots) e ainda gera ganhos de produtividade.
Aspectos técnicos dos cobots para estudo de viabilidade
Depois de entender quais são os ganhos em indicadores de produtividade e qual tarefa será o foco da automação no primeiro momento, é importante saber qual será o cobot utilizado na operação. Atualmente, a família de robôs colaborativos da Universal Robots conta com:
- UR3e
- UR5e
- UR10e
- UR163
- UR20
Cada um deles trabalha com uma faixa de carga e um alcance máximo. Mas outros aspectos devem ser considerados na hora de selecionar o modelo para sua linha.
Capacidade de carga
O primeiro, como supracitado, é a capacidade de carga. Para operações mais delicadas, como manuseio de peças eletrônicas, parafusamento de partes pequenas etc. um cobot com melhor impacto no chão de fábrica pode ser um investimento melhor (um UR3e ou UR5e).
Agora, para as operações em que força bruta é necessária: paletização, empacotamento, manuseio de ferramentas pesadas como tochas de solda, cobots UR10e, UR16e e o novíssimo UR20 são o investimento certo.
Alcance
Quanto maior a capacidade de carga de um cobot, maior também será o seu alcance. Isso, claro, também significa que a base de apoio será maior para aguentar o peso do robô e o peso do material movimentado.
Por isso, deve-se calcular bem a área de operação da máquina dentro da sua linha, para evitar mudanças drásticas no desenho da manufatura.
Integração com sensores e ferramentas
Cobots podem trabalhar com sensores força/torque, sensores ópticos, sensores luminosos, lasers, ferramentas de solda, ferramentas de parafusamento, garras robóticas e muitas outras tecnologias, tanto em hardware quanto em software.
Escolher o cobot certo também significa entender quais são os sensores e ferramentas compatíveis dentro da plataforma de parceiros certificados da Universal Robots, a UR+.
Treinamento e capacitação de colaboradores
Ainda que a Universal Robots ofereça cursos e treinamentos para operação de robôs colaborativos dentro da UR Academy de maneira gratuita e online, o processo de seleção e capacitação da força de trabalho precisa de um acompanhamento da gestão para ser realmente eficiente.
Selecionar o trabalhador, garantir que ele possa se dedicar integralmente ao aprendizado e depois validar os conhecimentos com o auxílio do time de especialistas da Universal Robots ou de uma empresa integradora autorizada é fundamental.
Application Builder da Universal Robots para estudo de viabilidade do uso de cobots
Uma das melhores maneiras de realizar um estudo de viabilidade do uso de cobots na sua empresa é utilizar nossa plataforma Application Builder no nosso site para montar um projeto de automação personalizado para suas necessidades e ver o que é necessário para começar a transformar sua linha.
A indústria 4.0 preza pela colaboração entre pessoas e máquinas nas manufaturas de maneira inteligente, com os cobots realizando o trabalho pesado, repetitivo e perigoso, enquanto os humanos pensam nas partes com maior impacto produtivo e criativo.
O Application Builder da Universal Robots te ajuda a enxergar justamente onde implementar a sua solução de automatização robótica com os end effectors necessários.
Após a simulação criada, é possível baixar o programa e executá-lo no simulador offline (o mesmo software que roda nos robôs - totalmente gratuito). Assim, o projeto pode ficar 60% pronto sem nenhum investimento.
Converse com um especialista para fazer um estudo de viabilidade do uso de cobots
Ficou com dúvidas ou já quer começar a automatizar? Então o certo agora é falar com um especialista da Universal Robots para descobrir como os cobots podem transformar sua linha produtiva.
Entre em contato para agendar uma conversa e veja se existem integradores perto de você para uma visita técnica com análise in loco da sua fábrica.