O que é um Cobot? Nova Era de Automação e Colaboração

Robôs que roubam empregos são o pior pesadelo para a maioria dos trabalhadores. Mas nem todos os robôs estão prontos para roubar seu emprego.

Alguns tornam sua vida mais fácil colaborando e trabalhando ao seu lado. Esses robôs colaborativos ajudam as forças de trabalho a reduzir erros humanos, aumentar a produtividade e atuar de forma eficiente. Por exemplo, esses robôs podem transportar materiais pesados em um prédio ou automatizar operações de montagem.

Empresas que utilizam cobots frequentemente os combinam com software de automação de processos robóticos (RPA) ou soluções de IoT industrial (IIoT) para garantir operações suaves.

Robôs colaborativos mal conseguem operar de forma independente ou substituir trabalhadores completamente. Em vez disso, eles ajudam os humanos a desempenhar melhor com precisão, força e capacidades de dados. Muitos consideram os cobots a versão de hardware da inteligência aumentada devido ao seu papel assistivo em auxiliar os funcionários humanos.

Esses robôs inteligentes coexistem na mesma instalação que os humanos porque podem imitar ações humanas sem comprometer a segurança ou o desempenho. Devido à sua inteligência semelhante à humana, empresas que utilizam cobots experimentam tempos de reação mais rápidos e automação precisa.

Hoje, algumas empresas até usam uma interface cérebro-computador (BCI) — um caminho de comunicação direta — para ler e transferir sinais do cérebro humano para robôs. O resultado é uma colaboração aprimorada entre robôs e humanos. Muitas indústrias também estão se movendo em direção à integração da tecnologia de cobots, graças à Indústria 4.0.

Robôs colaborativos vs. robôs industriais

A principal diferença é que cobots ou robôs colaborativos possuem habilidades embutidas para trabalhar junto com humanos, enquanto os robôs industriais tradicionais trabalham no lugar dos humanos.

Cobots são braços robóticos fixos que você pode reprogramar para diferentes trabalhos. Eles também se ajustam bem às mudanças devido às suas habilidades de aprendizado. Os designs e algoritmos pré-engenheirados dos cobots são ótimos para produzir saídas personalizadas em tempo mínimo. Controles de força e sensores embutidos permitem que eles trabalhem com humanos sem a necessidade de cercas de segurança.

Os cobots também são mais leves e menores, tornando-os o candidato perfeito para introduzir automação em sua instalação. Mas você não deve negligenciar avaliações de segurança e risco antes de usá-los. As indústrias aproveitam os cobots com manipuladores de múltiplos eixos para automatizar processos e operações industriais.

Robôs industriais realizam trabalhos de alta carga e alta velocidade enquanto mantêm o mesmo nível de qualidade. Eles permanecem estacionários e são ideais para processos que provavelmente não mudarão a longo prazo. Os participantes da indústria de manufatura usam robôs industriais tradicionais para fabricação pesada ou processos de produção que exigem maior precisão.

Esses robôs não possuem capacidades de controle de força. Portanto, podem não ser adequados para processos que exigem graus variados de sensibilidade, como aqueles que envolvem contato humano. Instalações com robôs industriais usam barreiras de segurança, como gaiolas protetoras, para proporcionar um ambiente de trabalho seguro para os humanos.

Criar esses sistemas de segurança pode ser demorado e caro. Reprogramar robôs industriais também envolve lidar com códigos complexos e engenharia para implementar atualizações com sucesso.

Tipos de cobots

De acordo com a Federação Internacional de Robótica (IFR), os cobots podem ser de quatro tipos, dependendo da colaboração entre trabalhadores e robôs.

• Cobots coexistenciais trabalham ao lado de humanos no mesmo espaço de trabalho, mas sem sobreposição direta nos detalhes de seu trabalho.
• Cobots colaborativos sequenciais trabalham com humanos, mas não trabalham no mesmo produto simultaneamente. Esses cobots geralmente vêm antes ou depois do trabalhador humano na sequência de produção.
• Cobots colaborativos responsivos respondem diretamente às ações dos funcionários humanos. Eles operam apenas na medida em que um humano executa tarefas mais complicadas mais adiante no pipeline.
• Cobots cooperativos operam ao lado de humanos enquanto trabalham juntos em direção à mesma tarefa.

Diferentes indústrias usam cada um desses cobots para uma ampla gama de aplicações de forma que apoie os humanos de maneira significativa.

Exemplos de cobots

Vamos explorar alguns exemplos notáveis de cobots que ilustram suas diversas aplicações e benefícios em diferentes indústrias:

Singrow-Agricultura cobots

Com sede em Cingapura, a Singrow desenvolve soluções inovadoras de agri-tech voltadas para garantir frutas e vegetais de qualidade premium enquanto transforma a agricultura urbana. A empresa colaborou com a Universal Robots e a Augmentus para criar um cobot com inteligência artificial especificamente projetado para tarefas de colheita e polinização. Este robô é programado para identificar tanto as flores quanto os morangos maduros, aumentando a eficiência da polinização e garantindo a seleção oportuna dos frutos.

Fonte: Servo Dynamics

Nova-Retail cobots

Em 2022, a empresa chinesa de braços robóticos Dobot revelou sua Série Nova de robôs colaborativos projetados especificamente para a indústria de varejo. Esta série inclui modelos como o Nova 2 e o Nova 5. O Nova 2 é um cobot versátil capaz de realizar várias tarefas, incluindo fazer café, coquetéis, macarrão, frango frito e servir sorvete. Por outro lado, o Nova 5 é voltado para aplicações de fisioterapia, demonstrando o amplo potencial dos cobots para melhorar as experiências dos clientes e apoiar serviços de saúde em ambientes de varejo.

Fonte: Dobot

Indústrias que usam cobots

Como você sabe, os cobots contêm braços mecânicos que podem realizar tarefas de fábrica com a programação certa. Alguns exemplos incluem montagem, manuseio de materiais e inspeção de qualidade. Enquanto os robôs cuidam dessas tarefas, os colegas humanos podem se concentrar em trabalhos que exigem habilidades cognitivas, pensamento de solução ou criatividade.

Deixar que os cobots realizem trabalhos repetitivos também protege os trabalhadores humanos de lesões por esforço repetitivo (LER), uma condição de saúde causada por realizar o mesmo movimento com frequência. Por essas razões, as aplicações de cobots estão encontrando espaço em diferentes indústrias.

Automotiva e manufatura industrial

Um robô industrial tradicional e totalmente autônomo pode ser uma armadilha mortal de braços de metal balançando, partes móveis e inúmeros outros perigos que ameaçam a vida. Cobots com recursos de segurança embutidos modulam ações e movimentos dependendo de suas tarefas. A indústria de manufatura usa cobots para atendimento de máquinas, inspeção de qualidade, montagem e dispensação.

Por exemplo, um braço de cobot em uma fábrica de automóveis pode se mover mais lentamente ao transportar ou manipular uma peça pesada de metal para evitar ferir um dos trabalhadores humanos próximos. Os cobots também possuem sensores para ajustar a segurança dos humanos ao seu redor.

Os cobots não exigem uma abordagem de tudo ou nada como os robôs tradicionais. Eles podem automatizar processos de produção específicos e oferecer um retorno sobre o investimento (ROI) mais rápido. Além disso, você pode personalizá-los para atender às necessidades de manufatura em mudança.

Medicina

Embora a cobótica como campo se concentre nas aplicações industriais dos cobots, os princípios desses dispositivos também impactam diferentes áreas médicas, incluindo próteses e administração.

A natureza de vida ou morte do trabalho hospitalar significa que um simples erro organizacional pode resultar em consequências letais para pacientes em condições críticas. É por isso que grandes hospitais usam cobots para tarefas administrativas. Eles também usam cobots para automatizar entrada de dados, admissão de pacientes e testes laboratoriais.

Os hospitais também usam soluções de automação de tecnologia da informação (TI) para:

• E-prescrições
• Faturamento automatizado
• Gestão de clínicas
• Gestão de inventário
• Automação de reivindicações de seguro
• Agendamento de consultas e lembretes

Assistentes médicos robóticos também podem ajudar profissionais de saúde a rastrear estatísticas vitais e receber alertas para emergências. Eles também podem transportar suprimentos ou até ajudar cirurgiões a alcançar maior precisão durante as operações.

Robôs de engrenagens e fios podem administrar fisioterapia enquanto ajudam pessoas com paraplegia a se mover. Essa colaboração humano-robô oferece alívio às clínicas de cargas de trabalho pesadas e permite que atendam melhor pacientes com doenças críticas.

Eletrônicos e tecnologia

Empresas de tecnologia usam cobots para tarefas repetitivas que precisam de alta precisão. Exemplos incluem dispensação, rotulagem, aparafusamento ou inserção. Automatizar esses processos permite que seus trabalhadores se concentrem em tarefas mais estratégicas que precisam de inovação ou habilidades de resolução de problemas.

Como os braços de cobot são leves e facilmente programáveis, você pode atribuí-los a diferentes processos conforme as necessidades organizacionais. Pequenos e médios fabricantes de eletrônicos que usam robôs colaborativos frequentemente veem o retorno sobre o investimento em menos de um ano.

Mesmo pequenos e médios fabricantes de eletrônicos podem pagar robôs colaborativos para impulsionar a produtividade. Atenda às demandas competitivas por saídas mais rápidas e custos mais baixos, e veja o ROI geralmente em menos de um ano.

Metais e usinagem

Empresas que lidam com metais usam cobots para automatizar aplicações de atendimento de máquinas, como máquinas de fundição sob pressão, controle numérico computadorizado (CNC), freios de prensa e mesas de discagem. Cobots ajudam essas empresas a automatizar a soldagem colaborativa enquanto minimizam os custos do sistema tradicional. Automatizar processos de soldagem repetitivos também permite que seus trabalhadores se concentrem em linhas de produtos de alto lucro.

Os cobots não são apenas acessíveis, mas também podem se adaptar rapidamente a mudanças com programação. Essa facilidade de implementar mudanças ajuda a reduzir o tempo de inatividade. Você não precisa recusar oportunidades devido a recursos limitados.

Plásticos e polímeros

Empresas que lidam com plásticos e polímeros frequentemente enfrentam dificuldades com as altas cargas de trabalho das operações de moldagem por injeção e sopro. Além disso, a força de trabalho enfrenta desafios com o trabalho estressante e propenso a lesões de carregar e descarregar máquinas. Cobots trabalham ao lado de humanos ou robôs tradicionais para enfrentar esses trabalhos.

Fabricantes de plásticos usam cobots para polimento, processos de paletização ou aplicação de decalques em peças plásticas. Os robôs são capazes de automatizar processos aditivos como impressão 3D também. Além disso, você pode montar cobots leves em carrinhos móveis para carregar e descarregar placas de impressoras.

Educação e ciência

Comunidades científicas e de pesquisa usam cobots para educar estudantes em programas vocacionais e técnicos. Esses robôs também ajudam técnicos de laboratório a realizar experimentos sem o risco de contaminação humana.

Alimentos e bebidas

Participantes da cadeia de suprimentos de alimentos e bebidas aproveitam robôs colaborativos para tarefas repetitivas em ambientes desfavoráveis, como salas refrigeradas ou estufas. Além disso, os cobots podem ajudá-lo com embalagem e atendimento de máquinas.

A melhor parte é que os cobots complementam os trabalhadores humanos trabalhando 24 horas durante picos sazonais. Além de ajudá-lo a atender volumes de produção crescentes, os cobots facilitam o início de novas linhas de produtos.

Benefícios dos cobots

Robôs colaborativos funcionam bem para empresas que desejam priorizar a segurança e minimizar os custos de implantação enquanto escalam operações. Além disso, essas organizações devem facilitar colaborações humano-robô de uma forma onde os trabalhadores humanos guiem os robôs e acompanhem os processos. Quando feito corretamente, essas empresas podem desfrutar dos seguintes benefícios com cobots.

• Segurança: Cobots reduzem acidentes ao realizar tarefas propensas a lesões que podem prejudicar os trabalhadores humanos. Além disso, eles vêm com sensores embutidos para evitar colisões, garantir conformidade passiva e limitar forças em caso de contato humano não planejado.
• Automação flexível: As empresas podem atribuir robôs colaborativos a vários processos sem alterar o layout de produção. Essa facilidade de realizar mudanças de linha torna sua instalação de produção ágil e reduz os custos de automação.
• Implantação de baixo custo: Cobots vêm com recursos de segurança embutidos. Portanto, você não precisa integrá-los com equipamentos de segurança industrial antes da implantação. Você pode começar a usar robôs colaborativos muito mais rápido do que robôs industriais.
• Custo-efetivo: Cobots não precisam de um grande investimento inicial, tornando-os mais baratos do que seus equivalentes industriais. Além disso, o número de tarefas que cada robô automatiza oferece retornos financeiros em poucos meses.
• Mobilidade: Você pode mover facilmente os cobots para diferentes trabalhos em caso de escassez de mão de obra. Além disso, você pode até montá-los em bancadas de trabalho móveis para realizar trabalhos em locais de difícil acesso.

Cobots são a escolha de robô ideal para empresas que procuram automatizar trabalhos rotineiros e redirecionar a força de trabalho para tarefas mais estratégicas.

Diferentes ferramentas de cobot

Cobots podem realizar trabalhos complexos de forma integrada devido às ferramentas que utilizam. Confira as ferramentas que permitem que os cobots colaborem com humanos e realizem tarefas repetitivas.

• Garras: Permitem que os cobots peguem coisas e as coloquem novamente.
• Ferramentas de extremidade de braço (EOAT): Escalam a capacidade de produção permitindo que você monte ferramentas nos cobots.
• Troca de ferramentas: Permitem que os cobots troquem ferramentas autonomamente conforme as necessidades das operações que estão realizando.
• Sistemas de visão: Dependem de câmeras 2D/3D e inteligência artificial para identificar objetos, detectar padrões ou escanear códigos de barras.
• Extensores de alcance: Permitem que os cobots aumentem seu alcance no eixo X ou Y.
• Sistemas de alimentação: Incluem dispositivos que fornecem objetos como parafusos para montagem ou outras operações aos robôs.

Pronto para ser uma organização movida a cobots?

Então, por onde começar se você deseja atualizar sistemas legados com novas tecnologias e soluções de cobots? O primeiro passo é encontrar processos adequados para cobots. Em seguida, você pode revisar as restrições da linha de produção para criar o melhor design de layout para soluções robóticas.

Algumas empresas preferem trabalhar com consultores de tecnologia ou integradores de robôs para criar uma estratégia de implementação de cobots. Além disso, avalie os prós e contras antes de investir em cobots.

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Este artigo foi publicado originalmente em 2021. Foi atualizado com novas informações.