Robôs e pessoas colaboram na montagem do produto

Na linha de montagem da Weidmüller, robôs colaborativos pressionam elementos de contato elétrico, unem o invólucro do conector e aparafusam os contatos de conexão. Foto cortesia do Grupo Zimmer

A pinça paralela de duas mandíbulas HRC-02 foi projetada especificamente para uso com cobots. A pinça servo totalmente elétrica não possui arestas vivas e seu comprimento de curso e força de preensão são ajustáveis. Foto cortesia do Grupo Zimmer

A garra HRC-02 atende aos requisitos de segurança estabelecidos na norma ISO/TS 15066 para colaboração homem-robô e é certificada pela DGUV, equivalente alemã da OSHA. Foto cortesia do Grupo Zimmer

Os fabricantes na Alemanha, tal como os dos Estados Unidos, enfrentam três questões principais: um mercado altamente dinâmico, uma concorrência crescente devido à globalização e uma escassez de trabalhadores qualificados. Estas questões são particularmente desafiadoras para a montagem de produtos, uma vez que é o último elo da cadeia de valor.

Muitos fabricantes acreditam que a colaboração humano-robô pode ajudá-los a superar estes desafios. No entanto, muitos fabricantes ainda não implementaram projetos de colaboração entre humanos e robôs devido a preocupações com custos e pessoal. Para que a colaboração homem-robô realmente decole, serão necessários métodos simples e flexíveis para permitir que empresas de diversos setores com diversas necessidades estabeleçam estações de trabalho de montagem colaborativa.

Esta é a premissa por trás do projeto de pesquisa SafeMate, financiado pelo Ministério Federal Alemão de Educação e Pesquisa. O objetivo é criar locais de trabalho seguros e aceitos, onde os funcionários reconheçam um grande benefício da automação robótica. Vários grandes fabricantes alemães de diversos setores estão participando do projeto, incluindo Lenze, fabricante de tecnologia de controle de movimento; Lufthansa Sky Chefs, fabricante de alimentos para aviões comerciais; Miele, fabricante de eletrodomésticos; e Sennheiser, fabricante de equipamentos de áudio.

Outra empresa participante é a Weidmüller, fabricante de tecnologia de conexão elétrica e eletrônica com sede em Detmold, Alemanha. Os produtos da empresa são utilizados nas indústrias de processo, equipamentos de transporte, geração de energia e infraestrutura predial.

Até recentemente, o processo de montagem de um componente eletromecânico específico na Weidmüller era realizado de forma totalmente manual. Como parte do SafeMate, uma equipa de engenharia da Weidmüller, liderada pelo engenheiro de processos Tobias Stuke, conduziu uma análise para determinar quais as tarefas que seriam melhor executadas manualmente e quais poderiam ser realizadas por máquina. Entre outras coisas, a equipe descobriu que os robôs são muito bons em realizar as tarefas monótonas, repetitivas e que consomem muita energia do processo de colocação sem fadiga. E eles podem fazer isso com precisão consistente.

No entanto, a montagem não pode ser feita inteiramente sem pessoas. Por exemplo, as pessoas são melhores em agarrar e remover pequenas peças de diferentes dimensões de uma pilha ou caixa. Eles podem reconhecê-los e classificá-los melhor. As pessoas também são superiores aos seus colegas robóticos no processo de inspeção.

Com base nessas descobertas, o processo de montagem manual foi parcialmente automatizado seguindo um modelo de colaboração humano-robô. O resultado foi um local de trabalho de montagem híbrido, no qual pessoas e robôs trabalham em paralelo. As tarefas monótonas e que exigem muita força são executadas pelo robô, enquanto as tarefas cognitivamente exigentes são realizadas por pessoas.

Na robótica colaborativa, pessoas e robôs trabalham lado a lado em um local de trabalho. Devido à sua tecnologia de controlo sensível, os cobots podem trabalhar em estreita colaboração com pessoas sem cercas de proteção. Tais aplicações requerem validação para garantir que os perigos foram suficientemente minimizados. Isto pode ser feito por associações profissionais, prestadores de serviços externos, integradores de sistemas ou Technischer Überwachungsverein (TÜVs), ou Associações de Inspeção Técnica, que são empresas de serviços internacionais independentes da Alemanha e da Áustria que testam, inspecionam e certificam sistemas técnicos, instalações e máquinas de todos os tipos. tipos para minimizar perigos e evitar danos. Ferramentas de ponta de braço, como pinças, também podem ser validadas desta forma.