Indústria de papel e celulose: características e uso de cobots nas aplicações

A indústria de papel e celulose, uma das mais antigas e vitais do mundo, vem passando por uma transformação substancial nos últimos anos. Este artigo explora as características dessa indústria, desafios, e como a implementação de robôs colaborativos (cobots) está revolucionando as operações.

O papel é um material fibroso de origem vegetal, tradicionalmente feito de madeira. A celulose, sua matéria-prima principal, é um polissacarídeo encontrado nas paredes celulares das plantas. O processo industrial busca extrair essa pasta celulósica, separando-a de outros componentes como a lignina.

Panorama da Indústria no Brasil

Celulose

O Brasil, com seu avançado desenvolvimento tecnológico e vastos recursos florestais, é um dos principais produtores de celulose do mundo. Em 2020, apesar da pandemia, a produção brasileira de celulose cresceu 6,6%, atingindo 21 milhões de toneladas.

Além disso, a celulose brasileira é conhecida por sua sustentabilidade e qualidade.

Produção de Papel

No entanto, a produção de papel no Brasil teve uma queda de 2,8% em 2020. A pandemia alterou significativamente o consumo de papel, com reduções na demanda por papel de impressão e aumento na demanda por papéis para embalagens e higiene pessoal.

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O setor pode ser dividido em três segmentos: plantas de celulose, plantas de papel e plantas integradas. As plantas de celulose são notáveis por sua grande escala e tecnologia avançada, com capacidades produtivas de até 2 milhões de toneladas por ano.

O processo de produção envolve o cozimento da madeira para extrair a celulose, gerando líquidos ricos em compostos orgânicos e sódio. Interessantemente, algumas plantas adotaram o biorrefino, produzindo hidrogênio verde e metanol.

Por outro lado, a produção de papel, embora distinta, requer menor consumo específico de energia e não gera coprodutos para cogeração.

Crescimento e consumo energético

O setor de papel e celulose tem aumentado sua relevância globalmente. O consumo energético do setor saltou de 5% do consumo final industrial em 1970 para 16% em 2020, crescendo a uma taxa média de 5,4% ao ano. Isso reflete a expansão da indústria e sua crescente demanda por energia.

A indústria de papel e celulose enfrenta desafios únicos, que vão desde a necessidade de manuseio preciso de materiais até a garantia de segurança e eficiência nos processos produtivos. É aqui que os robôs colaborativos entram em cena, trazendo uma revolução tecnológica que está remodelando as operações industriais.

Uma pesquisa realizada pela ABB e 3Gem Global Market Research & Insights, com empresas de todo o mundo, apontou que 84% das indústrias já vão introduzir ou aumentar o uso de robótica e automação na próxima década. Além disso, também foi apontado que 43% dos entrevistados afirmam que o uso de robôs ajuda a melhorar o bem-estar e a segurança no local de trabalho.

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Os cobots na indústria de papel e celulose são responsáveis por manipular cargas específicas e executar trabalhos repetitivos. São menores e mais leves que os robôs industriais tradicionais, oferecendo mais segurança e precisão.

Além disso, sua programação simplificada e intuitiva reduz a necessidade de técnicos especializados.

Veja abaixo os principais benefícios conquistados com a implementação dessa tecnologia no chão de fábrica:

• Segurança aprimorada: Com sensores avançados e capacidade de operação em espaços compartilhados, os cobots reduzem significativamente os riscos de acidentes de trabalho;
• Flexibilidade: Diferentemente dos robôs industriais convencionais, os cobots podem ser facilmente reprogramados e realocados para diferentes tarefas, o que é ideal em um ambiente de produção que exige versatilidade;
• Redução de custos: Ao assumirem tarefas repetitivas e fisicamente exigentes, os cobots permitem que os trabalhadores se concentrem em tarefas mais complexas e criativas, aumentando a produtividade geral e reduzindo custos relacionados a lesões por esforço repetitivo.

Na indústria de papel e celulose, os cobots têm desempenhado um papel crucial em diversas aplicações, melhorando a eficiência, a precisão e a segurança dos processos. Veja a seguir quais são as principais aplicações:

Pick and Place

No processo de Pick and Place, os cobots são empregados para pegar itens de um local e posicioná-los em outro. Esta tarefa é fundamental na indústria de papel e celulose, especialmente em linhas de montagem e processos de embalagem.

Os cobots trazem uma precisão incrível para estas operações, garantindo a colocação correta e consistente dos itens. Além disso, ao assumirem tarefas repetitivas, eles reduzem significativamente a fadiga dos trabalhadores, minimizando os riscos de lesões por esforço repetitivo.

Teste, análise e inspeção de produtos

Os cobots também são amplamente utilizados para testes de qualidade, análises e inspeções de produtos na indústria de papel e celulose. Eles garantem alta precisão nesses exames, assegurando a consistência e a qualidade do produto final, independentemente do dia ou da hora em que a mercadoria é testada. Essa aplicação é particularmente valiosa, pois permite que as indústrias gastem menos tempo com manutenção e mais tempo com produção.

Além disso, os cobots podem ser programados para inspecionar produtos em busca de inconformidades, separando eficientemente as peças defeituosas das demais.

Operação de prensas

Na operação de prensas, os cobots demonstram sua confiabilidade e eficácia. Eles possuem habilidades para executar levantamentos contínuos sem dificuldades, sendo ideais para trabalhar com superfícies duras e pesadas.

As garras colaborativas e flexíveis dos cobots se adaptam às peças, facilitando o posicionamento nas sequências de flexão. Esta aplicação não só aumenta a segurança do operador, mas também melhora significativamente a produtividade, eliminando a necessidade de intervenção humana constante.

Paletização

Por fim, na paletização de materiais pesados, os cobots desempenham um papel crucial no chão de fábrica. Eles são capazes de carregar paletes e materiais pesados com eficiência, além de transportar sacos, caixas e outros recipientes. Essa aplicação alivia o trabalho físico dos operadores, otimizando a execução das tarefas e melhorando a eficiência geral da linha de produção.

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