Da ideia à instalação – Como implementar o seu primeiro robô industrial

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Os robôs industriais nasceram para realizar tarefas laboriosas para os humanos, incluindo processos repetitivos e perigosos e o manuseamento de objectos pesados, entre outros. Inicialmente, os robôs foram implementados na indústria automóvel, mas desde então expandiram-se para outras, incluindo o fabrico de máquinas e aparelhos, a agricultura, a silvicultura, a engenharia civil, as indústrias médica/farmacêutica, alimentar e cosmética, entre outras. Os robôs provaram ser particularmente úteis para linhas com ciclos de produto curtos, produção de pequenos lotes de bens e produção de quantidades mistas. À medida que estas necessidades aumentam, as capacidades dos robôs estão a expandir-se.

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Mas quando se trata de implementar efetivamente um robô, surgem muitas questões. “Que tarefas podem ser deixadas para o robô?” “Que passos tenho de dar?” “Com quem devo falar em primeiro lugar?” Aqui estão algumas das melhores formas de levar os robôs industriais do conceito à realidade.

Consultar profissionais

Está a começar da estaca zero: Ainda não foram introduzidos quaisquer robôs. Está interessado na automatização, mas não tem a certeza de quais as tarefas a automatizar. No início, pode ser difícil avaliar se uma determinada tarefa pode, ou deve, ser automatizada ou não. Nesta situação, existem recursos para o tranquilizar aquando da introdução de um novo sistema robotizado. Em muitos casos, uma empresa de engenharia especializada denominada Integrador de Sistemas Robóticos (SIer) é responsável pelo planeamento, conceção e implementação de sistemas robóticos. Em geral, o SIer interage entre o utilizador e o fabricante do robô, actuando como uma ligação entre eles, e lidera o caminho para a instalação do sistema. A Kawasaki é um fabricante de robôs valioso que pode até desempenhar o papel de integrador de sistemas de robôs.

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Vejamos o fluxo desde a introdução dos robots até à instalação. (Um exemplo de um fluxo básico é apresentado na Fig. 1.) Nas fases iniciais, o integrador do sistema efectuará reuniões preliminares e observações no terreno para obter uma melhor compreensão. É importante saber o que os utilizadores finais procuram e o que está a acontecer na indústria, bem como os requisitos básicos como orçamento, calendário, requisitos de tempo de ciclo, especificações, variedade, espaço de trabalho, etc. A construção de um sistema robótico é um esforço de colaboração entre o utilizador final, o integrador de sistemas e o fabricante do robô, e uma compreensão completa dos requisitos é essencial para o sucesso.

Criar um ambiente favorável ao robô

De seguida, é necessário compreender se a automatização deve ou não ser utilizada. Os robôs são melhores nalgumas tarefas do que noutras. Por exemplo, é fácil realizar tarefas repetitivas que requerem elevados graus de precisão ou trabalhos aborrecidos, sujos e perigosos que não são ideais para serem executados por humanos. Mas quando se trata de aplicações complexas que exigem sentidos humanos como a visão, o tato delicado, o olfato e o paladar, pode ser necessário equipamento e sensores adicionais, o que pode tornar um sistema mais complicado e dispendioso. É importante considerar se um robô é realmente adequado para o processo que está a pensar automatizar e se um robô pode demonstrar a sua potência, produtividade e relação custo-eficácia.

Mesmo no caso comum de uma melhoria parcial dos processos de produção, o primeiro passo consiste em selecionar as tarefas que devem ser executadas por humanos e os processos que devem ser executados por robôs, tendo em conta os pontos de vista acima referidos.

Depois de restringir os processos a automatizar pelo robot, os elementos de trabalho são desmontados de uma forma que faça sentido para o robot. Por exemplo, uma pessoa pode pensar numa tarefa da seguinte forma: Retirar o parafuso e colocá-lo no produto sobre o gabarito. Quando terminar o aperto, coloque o produto acabado na caixa seguinte. Mas, no caso de um robô, é necessário subdividir cada tarefa:
Passo 1: Retirar o parafuso
Passo 2: Colocar o produto no gabarito
Passo 3: Colocar o parafuso no local designado
Passo 4: Apertar o parafuso
Passo 5: Escolher o produto acabado
Passo 6: Colocar o produto acabado na caixa

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Nesta altura, é fácil não reparar nos pormenores dos movimentos do trabalhador humano. Por exemplo, virar as peças do avesso quando as coloca numa prateleira, verificar visualmente se o produto tem objectos estranhos ou bater na superfície para verificar o desempenho da vedação são movimentos simples mas importantes. Quando um robô é criado para fazer o trabalho pormenorizado que os trabalhadores fazem quase inconscientemente, é necessário construir um sistema não só para programar cada operação, mas também para ligar as ferramentas utilizadas e os processos anteriores e posteriores.

Ao mesmo tempo, é essencial criar um ambiente em que os robôs possam funcionar.
Por exemplo, se não houver espaço de armazenamento para o equipamento necessário antes e depois do processo automatizado, não há problema no espaço de funcionamento do próprio robô, mas o processo pode sofrer atrasos. É muito importante projetar imaginando não só um processo automatizado, mas também tendo em mente um fluxo de processo realista, como por exemplo, se este equipamento está ligado sem problemas às tarefas que vêm antes e seguem diretamente esse processo. Isto requer uma perspetiva macroscópica com uma visão panorâmica de como passar suavemente elementos complexos como trabalhadores, robots, peças, produtos, espaço e tempo de montante para jusante.

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Figura 1. Gráfico do processo de introdução do robô

Acompanhamento após a instalação

Uma vez definidos os pormenores do sistema do princípio ao fim, é efectuada uma avaliação de riscos com base na conceção básica. Uma vez confirmada a segurança do robô, passa-se ao fabrico e à programação do sistema do robô.

Após a conclusão do desenho do projeto de todo o sistema de robôs, este passa pelo fabrico, teste, entrega e instalação e, em seguida, avança para a fase de funcionamento da produção. Mas mesmo com uma implementação bem sucedida, o trabalho de um fabricante de robôs ou de um integrador de sistemas ainda não terminou. A empresa tem uma longa relação com os utilizadores finais que utilizam o sistema, incluindo inspecções regulares, apoio ao cliente e assistência em caso de falhas. A Kawasaki Heavy Industries tem um centro de atendimento dedicado para responder a quaisquer questões que os utilizadores finais tenham após a instalação. Existe também um serviço de assistência 24 horas para problemas que surjam fora do horário de expediente. Outra razão para a popularidade da Kawasaki entre os utilizadores é o seu extenso acompanhamento e serviço ao cliente.

A equipa de serviço pós-venda da Kawasaki Heavy Industries foi criada há mais de 30 anos. E em 1986, estabeleceu a Kawasaki Robot Service Co., Ltd. (anteriormente Kawasaki Robotics, Ltd.), uma empresa especializada em manutenção e serviço pós-venda. Por detrás dos robôs Kawasaki, existe sempre uma equipa de especialistas que acompanha a vida do robô, desde a instalação à operação, manutenção e renovação.

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Existem muitas razões pelas quais os clientes escolhem a Kawasaki como parceiro na introdução de sistemas robotizados. Uma das razões para isso é que, como uma empresa que começou como fabricante e tem raízes profundas nesta indústria, está totalmente equipada para apoiar a introdução de robôs nos clientes. Por exemplo, a fábrica de Nishi-Kobe tem um dos maiores showrooms de robôs do Japão. Existem robôs articulados verticalmente, robôs de ligação paralela, robôs limpos e até cobots duAro e sistemas Successor. No showroom, é possível ver ambientes de trabalho replicados para cada tipo de robô, como soldadura, pintura e triagem de lancheiras numa linha de produção.

Muitos utilizadores pretendem implementar robôs para ajudar a combater a escassez de mão de obra. Ou podem querer aumentar a eficiência da produção e diversificar a sua linha de produtos. Outra razão comum é evitar erros humanos e melhorar a qualidade do produto, ou proteger os trabalhadores de trabalhos duros e perigosos. Cada empresa tem o seu próprio incentivo para pensar nos robots. Os robôs industriais são certamente a melhor solução para estes problemas, mas a substituição de humanos por robôs não é suficiente. Não existe um robô sem um profissional que o acompanhe e apoie do princípio ao fim. Os sistemas de automação só podem funcionar sem problemas quando contam com integradores de sistemas de robôs e fabricantes de robôs.

[Colunas]
Introduzir robôs industriais mais rapidamente!
Início da operação K-AddOn

Os robots industriais não podem trabalhar sozinhos. Precisam de se ligar a equipamentos periféricos, tais como pinças e sistemas de visão, para que todo o sistema possa funcionar. Para ligar sem problemas os dispositivos dos vários fabricantes, é necessário ligar e interligar os respectivos tipos de software. A plataforma K-AddOn foi lançada pela Kawasaki para acelerar o tempo necessário para ligar o robot ao seu equipamento periférico e ajudar a garantir uma implementação sem problemas. Ao abrir a interface dos robôs industriais e colaborativos fabricados pela Kawasaki Heavy Industries aos fabricantes de equipamento periférico, o integrador do sistema de robôs e o utilizador final podem reduzir o custo de verificação da ligação do equipamento necessário no momento da instalação.

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