A arte da soldagem: como os robôs colaborativos estão mudando esse processo?

A soldagem é sinônimo da construção do nosso mundo e tem raízes antigas, com os primeiros exemplos de soldagem por pressão ou forja datando de cerca de 3000 a.C.

Inicialmente, dois pedaços de metal eram aquecidos e martelados juntos para criar uma ligação sólida, mas a soldagem como a conhecemos hoje remonta ao final do século XIX com a invenção da soldagem elétrica.

Atualmente, de acordo com um relatório de pesquisa de mercado, a indústria tem previsão de atingir um tamanho de mercado de cerca de US$28,66 bilhões em todo o mundo até 2028.

No entanto, a força de trabalho da indústria tem um futuro incerto. De acordo com a Sociedade Americana de Soldagem, até 2026, serão necessários 336.000 novos profissionais de soldagem nos EUA. Escassez semelhante é sentida em todo o mundo.

A soldagem é mais do que conectar pedaços de metal. Exige técnica e criatividade, um olhar humano treinado e destreza manual impressionante para as soldagens mais complexas.

São necessários vários anos para dominar a arte da soldagem e adquirir experiência suficiente para conquistar a confiança e o reconhecimento de empresas e colegas especialistas. Com a criatividade e paixão que envolve, a soldagem merece ser chamada de forma de arte.

No entanto, não está isenta de desafios. O próprio trabalho é perigoso por natureza, exigindo que os soldadores estejam próximos de temperaturas extremamente altas, materiais fundidos e fumos de soldagem.

O trabalho também pode ser repetitivo, envolvendo soldas simples longas ou centenas de soldas idênticas. Talvez não seja surpreendente que haja menos jovens ingressando na soldagem e desenvolvendo essas habilidades.

Como em outros ofícios, a profissão sofre de algo como um problema de imagem e a habilidade envolvida não é amplamente apreciada.

Isso está levando a uma escassez de habilidades e, à medida que a força de trabalho de soldagem envelhece e se aposenta, está se tornando mais difícil atender à crescente demanda por soldagem.

Onde os soldadores se encaixam na economia moderna? Eles são uma parte crítica de tantas indústrias. Isso inclui a indústria pesada e a fabricação de metais, a fabricação de aparelhos, energia, infraestrutura, aquecimento, ventilação e ar condicionado e construção. A falta de soldadores pode até ameaçar a implementação de projetos de infraestrutura importantes, como a instalação de novos dutos para aquecimento distrital ou a construção de aerogeradores.

Mas e se os soldadores pudessem encontrar ferramentas melhores para tornar as condições e a carga de trabalho mais satisfatórias? É aqui que os robôs entram.

A soldagem automatizada existe há várias décadas, embora por muito tempo estivesse disponível apenas para casos de uso específicos. Por exemplo, robôs enormes foram criados para ajudar a soldar o interior de navios na década de 1980.

A automação industrial era inicialmente uma opção viável apenas para grandes empresas operando em ambientes de alto volume e baixo mix. No entanto, o mercado geral de robôs colaborativos para soldagem é substancial.

De acordo com a Federação Internacional de Robótica, as aplicações de soldagem representaram quase uma em cada cinco de todas as novas instalações de robôs em 2021 e foram usadas principalmente na indústria automotiva.

Mas, com tantas nuances e habilidade envolvidas, enfrentar a escassez de habilidades substituindo completamente os humanos por máquinas de soldagem automatizadas não é a resposta.

A indústria precisa de uma abordagem colaborativa; uma que possa ajudar a aumentar a produtividade dos soldadores.

Uma abordagem de automação colaborativa, onde os soldadores trabalham ao lado de robôs menores, poderia ajudar a resolver a escassez de habilidades na soldagem.

Como aponta Josh Pawley, VP de Desenvolvimento de Negócios da integradora de soldagem Vectis Automation com base na América do Norte: "As pessoas não entrarão na indústria para soldar 400 suportes por dia; mas eles podem entrar na indústria se forem desafiados a usar ferramentas de automação colaborativa para soldar esses 400 suportes em um terço do tempo."

"Essa próxima onda de automação colaborativa está ajudando a aliviar o que é tedioso e aumentar a produtividade, ao mesmo tempo em que libera soldadores qualificados para se concentrarem nas soldagens que realmente exigem sua arte - uma vitória para o negócio e para o funcionário."

Esse tipo de automação está oferecendo a esse antigo ofício a oportunidade de passar algumas das soldas mais repetitivas para os robôs. Os esforços humanos podem, em vez disso, concentrar-se na criação de trabalhos de metal mais complexos e artísticos; trabalhos que apenas especialistas podem fazer.

Afinal, a soldagem não se trata apenas de atender à demanda de produção. A indústria exige criatividade e habilidades de resolução de problemas para criar resultados de qualidade.

É aqui que um robô que colabora com uma equipe de soldadores humanos qualificados pode agregar valor real, ao mesmo tempo em que cria ambientes de trabalho mais seguros.

No entanto, mesmo com tecnologia amplamente disponível, o uso de automação colaborativa para soldagem tem sido relativamente lento para decolar.

Quando os robôs colaborativos menores foram introduzidos pela primeira vez na indústria no início dos anos 2000, a soldagem era considerada uma tarefa impossivelmente difícil para robôs mais leves.

Como resultado, a soldagem colaborativa por robôs (cobot) só começou a se tornar mais difundida nos últimos cinco anos, após uma inovação impressionante em várias empresas de soldagem diferentes.

Josh Pawley da Vectis Automation argumenta que essa mudança é resultado direto do mercado de trabalho.

"Com as indústriascompetindo cada vez mais por talentos e as forças de trabalho mais velhas também sofrendo impacto, mais empresas estão recorrendo à automação por questões de continuidade e necessidade - o que é uma mudança muito interessante em relação aos tradicionais ROIs financeiros que frequentemente justificaram a automação (e ainda o fazem)."

A adoção tardia se deve em parte à conscientização e em parte às percepções dos soldadores - que são profissionais qualificados.

Parece muitomais difícil ver o papel da automação em um ofício como a soldagem, do que em algumas outras atividades de manufatura, como elevação, empacotamento e dispensação. Mas, na realidade, um cobot é apenas uma ferramenta, semelhante a um pintor e seu pincel, ou um padeiro e sua batedeira. Seu principal objetivo é concluir tarefas repetitivas, em vez de assumir o elemento artístico da função.

Isso é um sentimento ecoado por Will Healy III, Gerente Global de Segmento de Soldagem da Universal Robots, que afirma que "Não devemos esquecer que os soldadores se vêem como artistas - e com razão - mas uma força de trabalho em declínio e uma demanda crescente por habilidades em soldagem significa que a arte precisa evoluir."

"Trabalhando em estreita colaboração com soldadores, estou vendo maneiras pelas quais a automação poderia adicionar valor significativo às experiências desses profissionais no trabalho. Ver os cobots como uma ferramenta adicional fantástica para seu conjunto de ferramentas significa que eles podem aproveitar ao máximo sua experiência e, essencialmente, criar mais arte no futuro."

Com a demanda por metalurgia de alto volume e baixa mistura aumentando, e uma crescente escassez de trabalhadores qualificados, os fabricantes devem colocar a soldagem colaborativa na vanguarda da evolução de seu setor.

Com a tecnologia acessível em vigor, o setor estará bem preparado para enfrentar os desafios futuros de frente.

Para uma indústria com milhares de anos de existência, a soldagem permaneceu, de muitas maneiras, surpreendentemente tradicional - considerando que os projetos de engenharia e construção mais avançados do mundo dependem dela.

Agora, diante de uma força de trabalho envelhecida e de baixos números de novos aprendizes entrando na profissão, a indústria de soldagem tem a oportunidade de consolidar seu futuro combinando forças com a tecnologia de cobots.

Especialistas do setor veem a soldagem a arco, MIG e TIG como o primeiro foco para técnicas de soldagem colaborativa, com corte a plasma, retificação e soldagem a laser e ponto logo em seguida.

Não apenas os cobots capacitam os soldadores a fazer mais de sua arte, eles também estão melhorando a satisfação no trabalho para os soldadores.

Eles estão removendo as partes repetitivas e perigosas - colocando os profissionais qualificados em primeiro lugar para que possam prosseguir com a tarefa em mãos.

Os soldadores que usam cobots mantêm sua liberdade criativa, e ainda são necessários para ensinar ao cobot onde soldar e quais parâmetros de solda aplicar.

Ao aliviar a tensão física e a monotonia de certos trabalhos de soldagem, os cobots podem ajudar a enfrentar a escassez de mão-de-obra na profissão, mantendo os soldadores experientes trabalhando por mais tempo e atraindo talentos mais jovens que estão animados com a perspectiva de usar tecnologia colaborativa.

Por causa disso - e semelhante a todas as boas soldas - a indústria de soldagem poderia ter um futuro muito brilhante e sólido pela frente.