Robôs móveis: o que são e qual sua importância na indústria?

Armazéns, empresas de logística, o agronegócio e instituições de saúde estão sempre procurando novas maneiras de aumentar a eficiência operacional, aumentar a velocidade, garantir a precisão e otimizar a segurança. Por conta disso, muitos estão de olho em robôs móveis e robôs móveis autônomos. Neste artigo, explicamos um pouco mais sobre a tecnologia.

Robôs móveis são todos aqueles que podem se mover depois de implementados e ainda realizar seus trabalhos. Ou seja, quando você implementa um robô e o move, ou ele se move por conta própria, esse robô é considerado móvel.

Opções como cobots, leves e flexíveis, podem ser montados em bases móveis e usados em diferentes pontos da linha produtiva. Outros, como os AMRs, navegam sozinhos por galpões e ambientes de trabalho para realizar tarefas simples.

O que são robôs móveis autônomos?

Um robô móvel autônomo é um tipo de robô que pode entender e se mover através do ambiente de maneira independente. Os AMRs se diferenciam de seus antecessores, os Veículos Autônomos Guiados (AGVs) que dependem de pistas ou caminhos pré-definidos e normalmente exigem um operador supervisionando os trabalhos.

AMRs usam sensores sofisticados, inteligência artificial, machine learning para calcular o caminho planejado e interpretar e navegar pelo ambiente, sem a necessidade de fiação para energia.

Por serem equipados com câmeras e sensores, caso encontrem um obstáculo, como uma caixa caída ou um grupo de trabalhadores, podem usar uma técnica de navegação como desvio de colisões para diminuir a velocidade, parar ou recalcular a rota ao redor do objeto e continuar a tarefa.

Benefícios dos robôs móveis autônomos

Maior segurança para trabalhadores

Muitos negócios usam AMRs para tarefas que seriam nocivas ou impossíveis para humanos.

Algumas as usam para limpar e desinfetar áreas para maior saúde e segurança, transportar espécies laboratoriais contagiosas em hospitais, carregar grandes cargas em ambientes industriais ou trabalhar em condições extremas onde humanos não deveriam estar.

Aumento da flexibilidade

Os AMRs verificam e respondem dinamicamente aos arredores enquanto completam uma variedade de tarefas, tudo isso sem a necessidade de supervisão direta de um operador.

Localização simultanea e mapeamento (SLAM) e tecnologias de mapeamento avançados permitem aos AMRs entender e ajustar as mudanças no ambiente. Essa flexibilidade os torna ferramentas valiosas para uso em diversas indústrias.

Aumento de eficiência e produtividade

Para permitir que trabalhadores foquem em tarefas de maior valor agregado para o negócio, como suporte ao cliente, as empresas costumam usar os AMRs para localizar, pegar e mover itens de inventário (em armazéns).

Quando a produtividade é fundamental, muitas empresas se voltam para AMRs de baixa potência que exigem menos energia para funcionar. Menos potência para operar significa que esses AMRs podem recarregar e voltar ao trabalho mais rápido, reduzindo o downtime e mantendo a produção em dia.

Mais de 80% dos armazéns não possuem qualquer tipo de automação. Isso é em parte porque a tecnologia robótica só se tornou útil e capaz o suficiente para uso nesse setor recentemente.

Mas os resultados já são impressionantes. Alguns casos mostram aumento de 300% na produtividade com order picking, por exemplo.

As fábricas normalmente transportam sub-montagens e consumíveis manualmente dos depósitos às linhas de montagem. Robôs móveis autônomos podem realizar esse transporte interno.

Não apenas isso libera trabalhadores de tarefas extenuantes como carregar grandes cargas em carrinhos de mão, como também permite que as empresas lidem com falta de mão de obra qualificada ou, no caso da pandemia, necessidade de distanciamento social.

Uma estimativa do 360 Market Updates apontou que o mercado estava em 751 milhões de dólares em 2019 e deve chegar a 5,4 bilhões em 2026, um enorme salto na adoção dessas tecnologias com um CAGR de 29% no período de 2021-2026.

Quais são os tipos de robôs móveis?

Carrinhos com rodas

A maioria dos AMRs industriais são veículos que dependem de rodas para transporte. Ainda que existam robôs humanóides em duas pernas, eles são mais complexos e caros.

Normalmente, robôs móveis com rodas possuem melhor custo-benefício e são mais robustos (possuem melhor capacidade de carga).

AGVs e AMRs

Os veículos guiados automatizados são uma tecnologia mais antiga que depende de guias no solo para guiar sua direção.

Os AGVs, assim, viajam pelos corredores definidos pelas guias e, caso encontrem um obstáculo no caminho, param e chamam ajuda.

Os AMRs, como já explicamos, são mais complexos e flexíveis, e podem atuar sozinhos no caso de obstáculos.

AMR com braço robótico colaborativo

Uma maneira de ampliar as atuações do robô móvel autônomo é equipá-lo com um braço robótico colaborativo. Dessa forma, as possibilidades de uso são expandidas e flexibilizadas.

Por exemplo: a alimentação de máquinas pode ser automatizada com essas duas tecnologias robóticas juntas e, no caso de transporte de materiais, o braço robótico torna a entrega de pacotes mais flexível.

Para saber mais sobre os braços robóticos colaborativos e seus usos, recomendamos que leia este artigo.

Algumas estimativas apontam que trabalhadores em armazéns e depósitos gastam por volta de 60% de seu tempo de trabalho em deslocamento. O mesmo é verdade para algumas pessoas em fábricas, eles podem estar empurrando um carrinho de mão ou dirigindo uma empilhadeira.

E é fácil perceber como isso não é uma atividade de alto valor agregado para as empresas. Então os robôs móveis são usados para resolver esse problema. A ideia é que as pessoas fiquem paradas em um único local e os robôs façam todo o deslocamento por elas.

Algumas aplicações padrão incluem:

• Order picking
• Transporte de material dentro das instalações
• Separação de peças e embalagens
• Entrega para consumidores

E com os braços robóticos colaborativos, essas operações podem incluir:

• Paletização
• Empacotamento
• Inspeção de qualidade em diferentes pontos da linha

Abaixo, iremos ver algumas dessas aplicações com maior destaque.

Order Picking

Robôs móveis podem fazer uma grande diferença ao ajudar pessoas com order picking. E ajuda é muito bem-vinda nesse caso. E-commerces possuem pedidos com uma grande variedade de produtos, e eles normalmente são pequenos. Algumas vezes, apenas um item.

Essa combinação faz com que order picking exija muito dos trabalhadores. E, para piorar a situação do ponto de vista das empresas, a expectativa para entrega rápida aumentou exponencialmente.

Uma maneira de pensar na integração de robôs móveis autônomos nesse caso é pensar na melhor maneira de unir a força de trabalho humana com a robótica.

Essa estratégia irá determinar o tipo de robô necessário. É preciso pensar não apenas na tecnologia em si mas na natureza da solução e do problema resolvido.

Order picking itens-para-pessoa

Esses robôs são controlados pelo Warehouse Management System (WMS, ou sistema de gerenciamento de armazém). O WMS diz aos robôs quais prateleiras visitar e onde colocar os itens.

Esse sistema é baseado nos pedidos que precisam ser atendidos. O AMR viaja até uma prateleira e a levanta por baixo. Então, o AMR carrega a prateleira até as pessoas posicionadas em estações de empacotamento e seleção.

Quando a prateleira chega, um display dá aos trabalhadores a ordem do pedido e a quantidade. A partir daí, a pessoa retira o item e o escaneia pelo código de barras.

Esse é um dos métodos usados pela gigante do varejo Amazon.

Picking de zona

Usando essa estratégia, uma pessoa lida com duas ilhas ou zonas. Elas não precisam ir até outro local, os AMRs fazem a maior parte do trabalho.

Os AMRs são enviados pelos WMS para o local necessário de acordo com os pedidos em linha. Então, o robô vai até a prateleira correta. A pessoa responsável pela seleção de itens pode ser informada por um sistema de voz que dá instruções sobre onde pegar o próximo pedido.

O trabalhador encontra o AMR até a zona correta e o robô mostra à pessoa quais são os itens do pedido em um display. A pessoa então escaneia o código de barras dos itens corretos para identificar produtos e quantidades.

Depois, o robô vai até o próximo destino e o trabalhador aguarda instruções sobre onde encontrar o próximo AMR.

Essa estratégia ainda faz com que as pessoas precisem andar pelo chão de fábrica ou armazém, mas as distâncias são reduzidas e otimizadas.

Order picking totalmente automatizado

O processo totalmente automatizado pode parecer um sonho para muitas empresas. Os robôs pegam os itens das prateleiras e os levam até uma estação de empacotamento. E a estação de empacotamento também usa robôs (normalmente robôs colaborativos são usados nessas tarefas e na paletização).

Não é necessário humanos em etapa alguma. Esse nível de automação ainda está nos estágios iniciais de adoção, mas aumenta a produtividade e pode funcionar sem parar, 24h por dia, 7 dias por semana.

Transporte de material dentro das instalações

Empilhadeiras autônomas estão aumentando em volume nas fábricas e armazéns ao redor do mundo. Algumas empilhadeiras possuem sistemas AGV para funcionar, outras contam com tecnologias totalmente AMR que não precisam dos marcadores no solo.

Essas empilhadeiras autônomas aumentam a produtividade ao liberar as pessoas da necessidade de dirigir os equipamentos. E a promessa é de que também aumentem a segurança.

Acidentes industriais com caminhões e empilhadeiras causam milhares de ferimentos por ano. Em anos recentes, o número de fatalidades e ferimentos sérios têm aumentado. A maioria desses acidentes são causados por excesso de velocidade, viradas bruscas ou frenagens extremas. Veículos autônomos não cometem esses erros.

Seleção

Robôs móveis com bandejas inclinadas e alimentadores de correia cruzada são usados para selecionar pacotes em fábricas e armazéns.

O trabalho de seleção para envio permite que os responsáveis baixem o valor das taxas de entrega, já que a automação reduz gastos e aumenta a produtividade.

Além disso, usar sistemas de automação para seleção também reduz erros de envio, já que contam com scanners e equipamentos de verificação confiáveis.

Os AMRs e robôs móveis tornam essa operação mais flexível e barata que sistemas de esteiras tradicionais, já que não exigem mudanças na linha de produção e podem navegar tranquilamente pelo chão de fábrica ou armazém.

Uma maneira de trabalhar com robótica móvel é o uso de robôs colaborativos montados sobre carrinhos com rodas ou esteiras móveis.

Dessa forma, o robô pode operar em diversos pontos da linha produtiva, atuando nas operações desejadas com mínimo downtime entre sua mudança de tarefas.

Os robôs colaborativos apresentam inúmeros benefícios para as empresas, e esse é apenas um deles. Caso queira conhecer mais sobre a tecnologia, explore mais do nosso blog.