Embora historicamente os cobots não tenham sido tão populares como os robôs industriais, nos últimos anos têm sido propostos vários fatores para acelerar a adoção de cobots, como a Indústria 5.0, as propostas de fábricas inteligentes de grandes fabricantes de automóveis e a crescente procura de deslocalização da produção.
Como um dos pioneiros na adoção da automação na produção, a indústria automóvel é, de longe, o maior mercado para os robôs; no entanto, um dos principais desafios para os grandes fabricantes de automóveis é que, se um robô industrial apresentar defeitos, toda a linha de produção necessita de ser paralisada para garantir a segurança dos operadores humanos durante a inspeção. Este processo pode resultar em custos significativos de inatividade. No entanto, os robôs colaborativos (cobots) podem ser a solução ideal, pois permitem que os operadores humanos trabalhem de forma eficiente e segura ao seu lado, sem afetar outros robôs. A Audi anunciou o seu projeto "Smart Factory 2020", no qual um dos elementos-chave é melhorar a interação humano-robô (IHR), e muitos outros fabricantes de automóveis globais, como a Volkswagen e a Nissan, também propuseram planos semelhantes. Acredita-se que estes planos impulsionarão um rápido aumento das vendas de cobots na indústria automóvel.
A Indústria 4.0, um tema em voga, tem vindo a ser investigada há muitos anos. No entanto, o foco da Indústria 4.0 na digitalização tem demonstrado causar diversos problemas socioeconómicos, como as preocupações com a substituição de operadores humanos e as emissões de gases com efeito de estufa. Recentemente, a União Europeia (UE) propôs o seu plano Horizonte 2020 e Indústria 5.0, que enfatiza fortemente a Integração de Recursos Humanos (IRH) e a redução das emissões de dióxido de carbono. Dado que muitos fabricantes e utilizadores finais de robôs estão localizados na Europa, a IDTechEx acredita que esta proposta irá aumentar a procura por robôs colaborativos. Além disso, muitos outros países também apresentaram os seus planos, como o Made in China 2025, a Estratégia para o Crescimento Digital da Dinamarca e o Roteiro: Da Internet à Robótica, para promover a adoção de robôs colaborativos.
A Indústria 5.0 concentra-se em três áreas principais: a indústria transformadora centrada no ser humano, a sustentabilidade e a resiliência empresarial. Como referido na recente publicação da UE, a Indústria 5.0 visa reintegrar os operadores humanos na produção e melhorar a sustentabilidade da indústria transformadora. Existe um consenso geral de que a Indústria 5.0 exige uma crescente implantação de robôs colaborativos, mas qual é exatamente a relação entre eles e que benefícios trariam os cobots para a Indústria 5.0? O gráfico seguinte, criado pela IDTechEx, oferece algumas explicações.
Fonte: IDTechEx - "Robôs Colaborativos (Cobots) 2023-2043: Tecnologias, Atores e Mercados""
A manufatura centrada no ser humano exige um elevado nível de segurança na produção, dado que as máquinas trabalham em estreita colaboração com os operadores humanos. Os sensores de binário podem ser utilizados para deteção de colisões e controlo de força. Os operadores predefinem os valores dos sensores de binário. Quando ocorre uma colisão, os valores detetados pelos sensores excedem o intervalo predefinido, acionando a função de paragem de emergência. Graças à sua robustez e baixo custo, os sensores de torque são os sistemas sensoriais mais utilizados nos robôs colaborativos. No entanto, os sensores de binário só conseguem detetar alterações de binário após a ocorrência de uma colisão, o que significa que não podem fazer previsões antecipadamente. Os sensores de proximidade poderão ser uma solução ideal. A capacitância do espaço de ar entre os sensores e os operadores humanos altera-se quando estes se aproximam do braço do robô colaborativo. Contudo, os sensores de proximidade são relativamente caros e, para que o robô colaborativo detete operadores humanos de qualquer direção, são necessários muitos sensores de proximidade, o que acaba por resultar em custos elevados e menor acessibilidade.
A sustentabilidade refere-se à redução das emissões de gases com efeito de estufa e à mitigação dos potenciais impactos sociais negativos da Indústria 4.0. Por exemplo, em comparação com os robôs industriais, os robôs colaborativos operam a uma velocidade mais baixa e ocupam menos espaço, resultando em menores emissões de dióxido de carbono. Além disso, uma vez que os robôs colaborativos trabalham em estreita colaboração com os operadores humanos, haverá menos preocupações socioeconómicas relativamente à substituição de humanos por máquinas.
Por último, em termos de resiliência, devido aos impactos persistentes da COVID-19, como as perturbações na cadeia de abastecimento e a inflação, as grandes empresas globais começaram a diversificar os seus fornecedores. Estes impactos representam oportunidades e desafios significativos para as pequenas e médias empresas (PME) locais, que necessitam de aumentar a automatização das suas fábricas e de satisfazer as necessidades de capacidade produtiva destas grandes corporações. Algumas PME já começaram a instalar robôs colaborativos (cobots) nas suas linhas de produção para impulsionar a sua capacidade produtiva.
Em síntese, em comparação com a Indústria 4.0, não se verifica uma evolução tecnológica significativa na automação ou na manufatura na transição para a Indústria 5.0. A IDTechEx acredita que a Indústria 5.0 trará enormes oportunidades para os robôs colaborativos. Como pioneira da Indústria 5.0, a Europa tem assistido a um rápido aumento da adoção de robôs colaborativos, e a IDTechEx acredita que outras grandes economias regionais também irão promover a adoção de cobots.
