Ergonomia no trabalho na indústria: 5 casos reais de cobots que eliminaram tarefas de risco

Principais conclusões do artigo

• Nos cinco casos, a motivação inicial envolveu reduzir esforço físico, posturas inadequadas ou exposição a riscos, e o ganho produtivo veio junto.
• Cobots não eliminam o operador, mas realocam sua função. Na Thyssenkrupp Bilstein e na BOOG, os funcionários passaram de execução manual contínua para supervisão, verificação de qualidade e múltiplas tarefas de maior valor.
• Precisão e ergonomia caminham juntas. Na linha do FIAT 500 elétrico, dois cobots UR10e substituíram a aplicação manual com rolo dinamométrico, mantendo repetibilidade de +/- 0,05 mm.
• Na Pentik, o cobot reproduz o movimento manual de esmaltação desenvolvido ao longo de décadas, sem redesenhar a linha.
• Implementação rápida é parte do benefício. Na Linaset, o UR5 entrou em operação confiável em poucos dias.
• Aplicações típicas incluem alimentação de máquinas CNC e prensas, pick-and-place, montagem, aperto de parafusos, dosagem, inspeção visual e manuseio de peças cortantes.

Ergonomia é um item importante para a rotina no ambiente industrial. Afinal, estamos falando de um local em que fatores de risco para os funcionários são comuns, como a incidência de:

• tarefas repetitivas;
• posturas forçadas;
• ambientes ruidosos ou empoeirados

Tudo isso pode ocasionar em afastamentos, rotatividade e dificuldade de contratar mão de obra. Os robôs colaborativos chegam para ajudar nesses pontos ao assumirem o desgaste físico e liberarem as pessoas para funções mais estratégicas.

Trouxemos cinco relatos de indústrias ao redor do mundo que já aprovaram o uso de cobots no dia a dia da indústria. Confira a seguir.

As condições musculoesqueléticas são o problema de saúde mais prevalente do mundo do trabalho: segundo a Organização Mundial da Saúde, cerca de 1,71 bilhão de pessoas convivem com algum distúrbio desse tipo, sendo a principal causa de incapacidade no planeta. Boa parte tem origem no posto de trabalho: estimativas conjuntas da OMS e da Organização Internacional do Trabalho apontam que fatores ergonômicos ocupacionais (posturas forçadas, movimentos repetitivos e manuseio de cargas) responderam por 12,3 milhões de anos de vida saudável perdidos em 2016. E o custo aparece na planilha: a OIT estima que esses distúrbios concentram 40% dos gastos globais com compensação por lesões e doenças do trabalho.

Some a isso a dificuldade de encontrar quem queira executar tarefas fisicamente exigentes. Um estudo da Deloitte com o The Manufacturing Institute projeta que até 1,9 milhão de vagas na manufatura norte-americana podem ficar sem preenchimento até 2033, com 65% dos fabricantes apontando atrair e reter talentos como principal desafio do negócio.

Postos de trabalho que desgastam quem os ocupa geram afastamento, rotatividade e perda de conhecimento acumulado. É aí que entra a robótica colaborativa. Como resume a Federação Internacional de Robótica neste artigo, os robôs melhoram as condições de trabalho ao assumir tarefas sujas, monótonas, perigosas e delicadas, enquanto as pessoas seguem controlando e supervisionando a produção.

Menos dores e mais controle de qualidade: Thyssenkrupp Bilstein (EUA)

A Thyssenkrupp Bilstein é uma fábrica em Hamilton, Ohio, que produz soluções de suspensão de alta tecnologia para a indústria automotiva. Em 2018, a empresa assumiu um compromisso com seus funcionários, especialmente com as mulheres: reduzir as tarefas ergonomicamente desfavoráveis.

Nove robôs colaborativos UR10 foram implementados na fábrica para automatizar tarefas difíceis de preencher, como alimentação de máquinas, montagem e inspeção de produtos. Os cobots otimizaram a produção e proporcionaram um ambiente de trabalho melhor.

"Agora o fluxo de produção é muito melhor e meu trabalho ficou mais fácil: eu só carrego os tubos e deixo os cobots cuidarem do resto", diz a operadora Quenna Quarles, responsável pelas tarefas hoje automatizadas.

E.J. Seck, que antes operava manualmente uma máquina CNC e uma puncionadeira, gosta dos novos colegas cobots que assumiram essas tarefas. "Antes dos robôs era uma loucura, mas agora meu trabalho é muito mais organizado", conta. "Consigo fazer com calma minhas verificações de qualidade e meus relatórios de produção. Não perco mais a conta de quanto produzi, porque posso me concentrar nisso em vez de ficar correndo de um lado para o outro."

• Tarefas resolvidas por robôs colaborativos: alimentação de máquinas CNC, puncionadeiras e conformadoras, pick-and-place, montagem, inspeção de produtos

Leia o case completo aqui.

Fim das posturas forçadas na linha do FIAT 500 elétrico (Itália)

Na linha de produção do FIAT 500 elétrico (fábrica de Mirafiori, em Turim, Itália), alguns processos de montagem e controles de qualidade se beneficiaram muito da introdução de tecnologias específicas de automação, não apenas para garantir a qualidade e a repetibilidade exigidas pelos padrões do produto, mas também para proteger a saúde dos trabalhadores mais velhos da fábrica.

Um exemplo é a aplicação da manta impermeabilizante nas portas do veículo.

"A aplicação da manta exigia que o operador fizesse pressão constante com um rolo dinamométrico, uma tarefa que, no longo prazo, poderia danificar as articulações do braço e causar doenças musculoesqueléticas. Por isso, o cobot trouxe dois benefícios: alta precisão e qualidade de operação, junto com mais ergonomia e bem-estar para nossos operadores", explica o especialista em ergonomia Giuseppe Guidone.

Dois cobots UR10e operam em paralelo na linha de montagem das portas. Um sistema de visão registra a chegada da porta e aciona o cobot, que utiliza um rolo acoplado ao punho para aplicar pressão constante sobre o tecido, fixando-o no painel da porta.

A aplicação é especialmente desafiadora porque exige que o cobot percorra um trajeto complexo em um espaço reduzido, desviando das saliências dos pinos de fixação do painel e garantindo a vedação completa da manta, para impedir a infiltração de água. Os cobots trabalham com precisão milimétrica, com repetibilidade garantida de +/- 0,05 mm.

• Tarefas resolvidas por robôs colaborativos: montagem, aperto de parafusos, controle de qualidade, inspeção visual, dosagem

Leia o case completo aqui.

Cerâmica sem sobrecarga de mãos, ombros e costas: Pentik (Finlândia)

A poucos quilômetros ao sul do Círculo Polar Ártico, a empresa finlandesa Pentik produz louças a partir de argila inglesa. A produção de cerâmica é um trabalho manual. Ao esmaltar as peças e moldar os pratos com uma ferramenta, o trabalhador repete o mesmo movimento centenas de vezes por dia, tarefas que sobrecarregam mãos, ombros e costas.

Agora, um cobot UR10 faz a esmaltação das peças. O robô retira o item da bandeja com uma garra a vácuo desenvolvida internamente e mergulha a peça de cerâmica na mistura de esmalte. Depois da imersão, o robô coloca a peça em um dos dois pontos de depósito. Se os pontos estiverem cheios, o robô aguarda.

"O cobot imita os movimentos das mãos de Inkeri, uma funcionária muito querida que foi responsável por esse processo durante 30 anos", explica Kaivosoja.

Um funcionário retira a peça do ponto de depósito e verifica a qualidade, removendo o excesso de esmalte da base para que ela não grude no equipamento de queima.

• Tarefas resolvidas por robôs colaborativos: auxílio ao trabalhador humano no processo de esmaltação de peças cerâmicas; conformação dos pratos Kallio

Leia o case completo aqui.

Manuseio de peças cortantes sem risco de lesão: BOOG (França)

A BOOG Machining Company é especializada em pequenas séries de produção envolvendo usinagem, torneamento e fresamento de peças pequenas e cortantes. A empresa buscava formas de evitar e reduzir os problemas de saúde relacionados ao manuseio dessas ferramentas de produção.

Foi aí que entrou o UR5. O cobot ajudou a prevenir acidentes, já que agora é ele quem manipula as peças que podem causar lesões se manuseadas de forma incorreta.

O UR5 permitiu que a BOOG otimizasse os processos produtivos: hoje, um funcionário carrega e descarrega a máquina a cada três horas, em vez de monitorá-la constantemente como antes. Isso liberou recursos valiosos, que agora agregam valor a outras etapas da produção ao assumir múltiplas tarefas.

• Tarefas resolvidas por robôs colaborativos: CNC, supervisão de máquinas

Leia o case completo aqui.

Jateamento fora do ambiente empoeirado e barulhento: Linaset (Tchéquia)

Antigamente, na Linaset, fabricante de peças plásticas injetadas, o jateamento das peças era feito manualmente sobre uma bancada, dos dois lados, com um material abrasivo especial, uma operação que consumia muito tempo e muitos recursos quando realizada totalmente à mão. O aplicador de jato precisava ser mantido na vertical, em um ambiente especialmente empoeirado e barulhento. O trabalho era bastante exigente fisicamente para as pessoas e pouco amigável para o ambiente.

Felizmente, uma solução automatizada adequada foi encontrada: o UR5. A Linaset instalou o robô e o colocou em operação.

"Em poucos dias, o robô já estava implantado no posto de trabalho e começou a operar de forma confiável", explica Petr Šromota, principal gerente de produção da Linaset.

• Tarefas resolvidas por robôs colaborativos: moldagem por injeção

Leia o case completo aqui.

O que diferencia um cobot de um robô industrial tradicional?

Robôs industriais tradicionais operam isolados por cercas e exigem programação especializada. Os cobots trabalham próximos às pessoas, ocupam menos espaço no chão de fábrica e podem ser programados por operadores sem formação em robótica.

Cobots podem trabalhar ao lado de pessoas sem cercas de proteção?

Depende da avaliação de riscos da aplicação. O cobot tem recursos de segurança nativos, como limitação de força e velocidade, mas a operação sem cercas só é liberada após a análise da célula completa.

Cobots substituem trabalhadores?

Não. Na Thyssenkrupp Bilstein, os operadores passaram a atuar em verificações de qualidade e relatórios de produção; na BOOG, um funcionário que monitorava a máquina hoje acumula várias tarefas no turno. O padrão é a realocação para funções de maior valor.

Quais tarefas são as melhores candidatas para começar?

Tarefas repetitivas, monótonas, ergonomicamente desfavoráveis ou perigosas. As aplicações mais comuns são alimentação de máquinas CNC e prensas, pick-and-place, paletização, parafusamento, dosagem e inspeção visual.

É preciso ter um programador dedicado para operar um cobot?

Não. A programação dos cobots da Universal Robots permite que operadores de produção configurem e ajustem aplicações após treinamento básico. A UR Academy oferece módulos online gratuitos e treinamento presencial.

Uma pequena ou média empresa consegue justificar o investimento?

Sim. O menor custo total de aquisição frente a robôs tradicionais, a ocupação reduzida de espaço e a possibilidade de realocar o mesmo cobot entre tarefas viabilizam o investimento em operações menores.

Os robôs colaborativos estão prontos para assumir tarefas repetitivas e perigosas, tradicionalmente executadas por pessoas. Isso não só contribui para melhorar as condições de segurança dos trabalhadores, como também pode gerar mais eficiência e produtividade.

A Universal Robots é líder global em robótica colaborativa, com cobots instalados em mais de 60 países e aplicações em praticamente todos os setores da produção industrial. Para saber mais sobre como implementar cobots na sua fábrica, entre em contato com nossos consultores por esse link.