Robôs do futuro: saiba quais serão suas características e principais finalidades

Muitas pessoas ainda pensam em robôs como máquinas da ficção científica, cópias em metal e plástico de seres humanos executando tarefas mundanas. Mas enquanto essas máquinas específicas ainda são apenas fruto da nossa imaginação, robôs de verdade já atuam em diferentes fábricas e linhas produtivas ao redor do mundo. Mas qual é o real objetivo da robótica e quais serão os robôs do futuro? Neste artigo, vamos explorar não aquilo que já está sendo posto em prática, mas sim as fronteiras da automação industrial.

Enquanto robôs são máquinas capazes de interagir com o mundo e mudar suas ações com base no ambiente ao redor, a robótica é o campo de estudo, planejamento, desenvolvimento e aplicação de robôs no mundo real.

Assim, os robôs são a tecnologia (ou ferramenta) criada pelo campo da robótica, que inclui áreas ainda mais amplas para dar suporte contínuo à essa tecnologia.

Essa distinção será importante mais para frente porque enquanto a robótica continua avançando, as fronteiras de desenvolvimento do que é de fato um robô são constantemente desafiadas.

Importante lembrar que, apesar da maioria dos robôs existir enquanto hardware e software, alguns são apenas software e automatizam outras tarefas, como os ChatBots usados em atendimento ao cliente.

- Leia também: A evolução da robótica industrial

Para muitos, a ideia de automatizar todos os processos produtivos nas fábricas e nas linhas, chegando ao extremo de deixar que a robótica assuma até mesmo papéis na indústria de serviço e nas vidas particulares das pessoas, parece um sonho.

Mas a prática mostra que isso é ainda inviável para a tecnologia atual disponível. Mesmo contando com assistentes virtuais, máquinas automatizadas, aplicativos inteligentes, Big Data e todas as outras ferramentas de ponta, não temos como deixar de fazer tudo para sentar à sombra e deixar que apenas as máquinas trabalhem.

Enquanto muitos se apegavam à já desbancada Lei de Moore, que dizia que o número de transístores de performance em um microchip de computador iria dobrar a cada 2 anos, outros perceberam que o custo de hardware não caiu em 50% a cada 18 meses como forma de compensar as exigências da computação cada vez mais potente.

Mas outros fatores continuam impulsionando a robótica, como o fato de que hoje é possível fazer mais por watt que antigamente. E isso potencializa sistemas de visão, IA e Big Data, dando aos robôs muita margem para crescer.

Somado a isso, um estudo da PwC mostra que até 30% das funções de trabalho podem ser automatizadas até o meio da década de 2030.

Isso não significa que todos esses postos serão ocupados por robôs, apenas que será possível para muitas fábricas adotarem outros modelos produtivos para se diferenciarem e enfrentarem desafios próprios.

Algumas estarão mais automatizadas e outras menos, gerando diferentes graus de maturidade com a robótica graças às diferentes pressões produtivas.

Quanto mais as indústrias pressionarem por mudanças e atualizações em seus processos, mais novidades surgirão e serão aplicadas nas linhas.

Tecnologias disruptivas podem ser caras para aplicação em um primeiro momento, mas quando a demanda aumenta, ficam mais acessíveis aos players do mercado.

Um relatório da McKinsey mostra que a automação e máquinas irão mudar a forma de trabalho. A expectativa é que, na Europa, trabalhadores precisem de novas habilidades para encontrar emprego.

Os modelos estimam que atividades físicas e manuais devem reduzir em 18% até 2030, enquanto aquelas exigindo habilidades cognitivas básicas devem cair em até 28%. Isso significa que tarefas simples para humanos serão extinguidas e realocadas para outras formas de força de trabalho.

Será necessário ter mais conhecimentos tecnológicos e STEM (ciência, matemática, engenharia e tecnologia). Muitas funções terão exigências socioemocionais, em especial as que não puderem ser substituídas de maneira realmente eficiente por robôs, como as de cuidado, ensino e processo criativo.

A robótica também vai entrar cada vez mais na rotina fora das indústrias, cozinhando e limpando as casas, dirigindo nas estradas e ajudando a regular nossos dias.

Com isso, os trabalhadores terão que lidar com cenários cada vez mais integrados, as barreiras entre os espaços ocupados por robôs e humanos serão derrubadas e essa convivência será mais harmônica no futuro.

Robôs podem eliminar tarefas

Robôs existem para automatizar tarefas repetitivas onde há necessidade de precisão, controle, velocidade, força e qualidade. Isso normalmente envolve ações repetitivas, extenuantes, perigosas e pouco ergonômicas, mas também significa que são ações realizadas, em muitos lugares, por pessoas.

Assim, é comum que muitos entendam a automação e a robotização como um “mata-empregos”, uma forma de eliminar a mão de obra humana das fábricas e indústrias - acreditando erroneamente que apenas isso trará benefícios e economia.

Mas a robótica não elimina empregos, ela altera tarefas.

É verdade sim que as pessoas liberadas das ações recém-automatizadas precisarão de novos treinamentos, cerca de 120 milhões de trabalhadores no mundo terão que passar por requalificação nos próximos anos por conta de mudanças causadas por inteligência artificial e robôs. Mas eles podem ser treinados para assumir tarefas ao lado dos companheiros artificiais.

Em um armazém, por exemplo, aqueles que assumirem tarefas de maior valor agregado estarão menos propensos a terem que ceder uma vaga aos robôs, mas mesmo aqueles nas tarefas mais manuais poderão aprender a operar algumas dessas ferramentas e manuseá-las.

No geral, as tarefas mais afetadas pela robótica são:

• Pick and place;
• Alimentação de máquinas;
• Paletização;
• Empacotamento.

Humanos ainda são melhores que máquinas

Essa é uma afirmação polêmica, então nos deixe esclarecê-la melhor. Robôs podem ser mais rápidos, fortes, precisos e eficientes que trabalhadores, mas eles não são nada sem um humano por trás acompanhando sua execução.

Por isso, aqui na Universal Robots, sabemos que o melhor tipo de automação robótica é a colaborativa. Humanos e robôs podem estar lado a lado, fisicamente, em um ambiente de trabalho sem a necessidade de células de segurança (após uma avaliação de riscos), criando resultados ainda melhores para as indústrias.

Robôs são bons para tarefas configuráveis que não exigem grandes mudanças de percurso ou de movimento para serem executadas. Eles são confiáveis em sua entrega. Já os humanos são criativos e capazes de se adaptar a mudanças no cenário, nas exigências do trabalho e na velocidade de resposta para tarefas. Essas duas forças juntas têm mais potencial.

Trabalhos altamente robotizados pela indústria tradicional correm o risco de sofrer com a dificuldade de se adaptar às mudanças de linha, de produtos e com a dificuldade para encontrar mão de obra qualificada e investimentos e recursos que justifiquem esse maquinário.

Por outro lado, manufaturas com grande presença de operações manuais não conseguem acompanhar o ritmo acelerado das demandas de mercado e clientes, exigência de maior qualidade e acabamento, além da redução de custos com menos erros e desperdícios.

Unindo o poder de decisão de um lado com a qualidade do outro, temos os cobots, os robôs colaborativos.

- Leia também: Os robôs vão roubar o seu emprego?

Alguns dos principais desafios da automação industrial são: flexibilidade na tecnologia, facilidade na implementação, simplicidade no uso e programação e baixo custo total de aquisição. Para cada desafio desses, os cobots tem uma resposta.

No caso da flexibilidade na tecnologia, os cobots são leves, ocupam pouco espaço no chão de fábrica e, como dito anteriormente, podem ficar no mesmo espaço que humanos sem a necessidade de uma célula de segurança após avaliação de risco.

Na prática, podem ser montados em qualquer orientação, usados para diferentes tarefas e movidos dentro da linha produtiva para colaborar em mais de um ponto da linha produtiva.

A facilidade na implementação vem da tecnologia de ponta desenvolvida para facilitar o uso pelos clientes dentro das fábricas, com um sistema intuitivo em interface amigável, hardware sem a necessidade de mudanças na alimentação de energia no local e variedade de ações automatizáveis disponíveis.

A simplicidade no uso e na programação inclui também treinamento e capacitação de profissionais, como os cursos oferecidos pela Universal Robots na UR Acadamy, onlines e gratuitos, para quem quiser aprender a operar um de nossos cobots. Com isso, fica mais fácil ter um especialista in loco para ajustar e calibrar o robô colaborativo de acordo com as necessidades do dia a dia.

Por fim, somado a tudo, há o baixo custo de aquisição graças às poucas manutenções exigidas pelo equipamento, as reduzidas aplicações de segurança extras adquiridas junto ao robô (que já vem com sensores de proximidade e mais de 17 sistemas de segurança nativos configuráveis) e a possibilidade de usar um dos trabalhadores da sua fábrica para assumir a responsabilidade pelo cobot.

Todos esses benefícios espalharam robôs colaborativos por indústrias de todos os tamanhos e segmentos ao redor do mundo. Algumas das aplicações mais comuns são:

• Paletização;
• Empacotamento;
• Soldagem;
• Inspeção de qualidade;
• Pick and place;
• Alimentação de máquinas;
• Parafusamento;
• Montagem.

Caso queira ver casos de sucesso da implementação de cobots nas indústrias, recomendamos que comece por este case da Natura na UR.

Existem outras tecnologias robóticas desenvolvidas pelas indústrias que têm gerado resultados impressionantes nos últimos anos.

Um deles é o ramo da “soft robotics”. Basicamente, robôs que imitam o movimento e o tato humano através de formatos não-rígidos. Esses robôs costumam aplicar tecidos infláveis que se deformam e movem com gases e pressão.

Esse tipo de tecnologia ainda está em estágios iniciais de desenvolvimento e não tem tanto espaço quanto os robôs colaborativos, por exemplo, mas já se uniu aos cobots na forma de garras robóticas não-rígidas para segurar objetos com formatos aleatórios.

Outra tecnologia associada à robótica e à automação é a Inteligência Artificial. O uso de sistemas cada vez mais complexos para lidar com tarefas e grandes quantidades de informações fará diferença para os cenários mais elaborados de automação do futuro.

Com a IA impulsionando um braço robótico colaborativo, por exemplo, sistemas de diagnóstico poderão determinar se determinadas ações estão desgastando muito uma junta ou se fazem um movimento desnecessário que pode ser eliminado para economizar tempo.

Também poderão ser usados para ensinar o robô a responder e mudar suas ações com maior velocidade caso haja alterações na linha.

Ao invés de simplesmente parar suas atividades por conta de algum imprevisto ou erro, o robô poderá, com a IA, determinar qual a melhor ação com base nas referências do sistema para agir sem exigir uma paralisação completa.

Por fim, há também as integrações com 5G, que devem aumentar a velocidade de resposta e integração entre robôs e sistemas automatizados (softwares) dentro das fábricas, o que possibilitará soluções ainda mais ágeis.

O futuro promete grandes mudanças para a robótica industrial. Caso tenha dúvidas sobre como se preparar, acesse nossa página de materiais educativos.