Produção Inteligente – especialistas em cérebros de robôs

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Produção Inteligente

O que um especialista em robótica faz numa fábrica de veículos? Hoje é muito mais fácil compreender a participação de engenheiros mecatrônicos – automação e controle trabalhando nas linhas de produção.

A cooperação entre pessoas e máquinas na produção está se tornando cada vez mais importante. Cada vez mais, o trabalho em um veículo ou componente é realizado por pessoas e robôs não separadamente ou em seqüência, mas simultaneamente e em conjunto. Isso significa que os robôs precisam entender o que os trabalhadores humanos querem e precisam deles.

Funcionários apoiados por um robô lado a lado

No salão 54 da fábrica da Volkswagen em Wolfsburg, Alemanha, os funcionários são apoiados por um robô lado a lado, sem nenhuma barreira protetora. Este princípio é conhecido como colaboração homem-robô (HRC).

Johannes Teiwes trabalha no Laboratório de Produção Inteligente do Grupo de TI e programa “cérebros” de software para que eles possam fornecer o melhor suporte possível para as pessoas.

Robôs que trabalham estão intimamente junto das pessoas e também exigem conhecimentos e habilidades consideráveis. “Mais e mais sensores estão sendo instalados em robôs nos dias de hoje”, diz Teiwes. “Isso requer um novo tipo de programação e coloca alguns desafios para nós na TI”.

O robô que Teiwes e seus colegas programaram para o trabalho na linha de montagem identifica motores por si só – independente do tipo, e executa sua tarefa com rapidez e precisão.

Segurança é sempre a maior prioridade

Ainda mais importante, se um de seus colegas humanos chega muito perto, o robô registra esse fato e diminui a velocidade. A segurança é sempre a maior prioridade no processo.

Atualmente, o braço robótico pode realizar os movimentos necessários para sete diferentes variantes de motor, graças a sensores muito sensíveis e à sofisticada lógica de software.

“Era importante para nós usar programação genérica”, diz Teiwes. Isso significa que as funções são inicialmente desenvolvidas de tal maneira que podem ser usadas para aplicações adicionais.

Smart Production Lab (Produção Inteligente)

A equipe do Smart Production Lab desenvolveu as funções do robô de forma que possam ser usadas para aplicativos adicionais. “A função de aparafusamento é um dos módulos de habilidade que programamos”, explica Teiwes. Isso possibilita toda uma série de funções, como a entrega de peças ou ferramentas pesadas às pessoas, de forma independente ou por comando. A ergonomia desempenha um papel fundamental.

O Smart Production Lab conta atualmente com uma equipe de 40 especialistas em TI – principalmente cientistas da computação, mas também engenheiros industriais e especialistas em negócios.

“Nosso trabalho se concentra em tecnologias inteligentes usadas na produção, sempre sob a perspectiva do desenvolvimento de software”, explica Teiwes. Os principais tópicos incluem a Internet das Coisas e veículos autônomos para aplicações de intralogística.

Quatro robôs para quatro tarefas de produção

A equipe do Smart Production Lab programou quatro robôs para quatro tarefas de produção diferentes na fábrica de montagem em Wolfsburg. Em todos esses casos, o trabalho é fisicamente muito exigente e os funcionários envolvidos podem se beneficiar consideravelmente da colaboração entre humanos e robôs.

“Eficiência e ergonomia desempenham papéis igualmente importantes”, diz Teiwes. “Os robôs precisam ajudar as pessoas de maneira que façam sentido. Não é necessário usar robôs em todos os lugares”.

A equipe do Smart Production Lab já está trabalhando em seu próximo projeto de robô. Conhecido como MIRCO – que significa Mobile Intelligent Robotic Co-Worker – é um protótipo robótico de dois braços em uma plataforma móvel.

Tecnologia de preensão humana

É importante notar que seus criadores estão experimentando tecnologia de preensão humana. Este tipo de robô pode agarrar componentes pesados e ser tão eficaz quanto segurar um único parafuso. “Nós, seres humanos, somos o melhor modelo para isso”, diz Teiwes.

“Para programar robôs, você precisa de uma boa imaginação e muita paciência”, diz ele. Os desenvolvedores de software também precisam ser bons em abstração. “A programação é um processo muito criativo”, acrescenta ele.

Teiwes estudou engenharia de sistemas na Universidade de Bremen, um campo que combina elementos de eletrônica, tecnologia da informação, engenharia de produção, engenharia mecânica e engenharia de processo. Ele aprofundou seu conhecimento de HRC no Centro Alemão de Pesquisa de Inteligência Artificial (DFKI). “Rapidamente percebi que queria me especializar em robótica”, diz ele. Ele foi especialmente atraído pela interface entre software e hardware. “É fascinante quando programas simples de robótica podem levar a ações altamente complexas”, observa ele.