Robôs industriais aceleram a construção de parques eólicos

Há muito tempo a Dinamarca é líder mundial em energias renováveis. Em 2019, o país alcançou um novo recorde, tendo abastecido 47% do seu consumo de eletricidade somente com energia eólica. Atualmente, robôs industriais da empresa dinamarquesa Odico estão prontos para revolucionar ainda mais este setor pioneiro.

Perfurar uma chapa de metal pode parecer uma coisa mundana, mas quando é através desse furo que uma pá de alumínio de 12 toneladas será fixa a uma turbina eólica no Mar do Norte, a maneira como os furos são feitos é muito importante. Um erro de um milímetro na posição dos furos pode desperdiçar meses de projeto, fabricação e montagem.

Impedir que componentes caros e cuidadosamente projetados acabem como sucata é parte da missão da Odico. A empresa é especializada em robótica avançada e desenvolve robôs industriais superágeis e móveis que podem ser recalibrados muito rapidamente. Cada robô pode triplicar a produtividade de empresas especializadas em lotes de produção pequenos, o que os torna perfeitos para a construção de turbinas eólicas.

Isto porque os volumes de produção tendem a ser pequenos, centenas de unidades em vez das dezenas de milhares que se esperaria de uma fábrica típica. Isso permite que os engenheiros façam atualizações, refinamentos e melhorias contínuos, mas também elimina a padronização. Cada novo pedido significa voltar à prancheta de desenho.

Por isso a Odico criou o Drill Mate, um “robô formidável” que pode perfurar automática e repetidamente padrões precisos em complexos perfis de metal. Cada unidade tem capacidade computacional interna suficiente para permitir um fluxo de trabalho contínuo do arquivo até a fábrica, o que significa que os projetistas podem fazer protótipos rápidos e os trabalhadores da linha de frente podem executar rapidamente mudanças no local.

Para os clientes da Odico do setor de energias renováveis em expansão da Dinamarca, que deve aumentar a produção de energia eólica em quase 80% até 2024, essa capacidade está triplicando a produtividade e facilitando melhorias ágeis e contínuas.

Fabricação a partir de um tablet

Antigamente, os orifícios em algo tão grande como uma pá de turbina eram feitos manualmente. Um operador humano usando uma grande unidade de perfuração era encarregado de garantir que cada furo satisfizesse as rigorosas especificações de tipo, formato, profundidade, diâmetro, localização e qualidade.

A lista de requisitos potenciais é longa e a própria unidade de perfuração tinha que estar perfeitamente calibrada, ajustada e com manutenção rigorosa. A pessoa no console tinha que ter energia e paciência, além disso, a operação demorava muito tempo.

“Hoje, os perfis das pás das turbinas são movidos por guindastes para fazer cada orifício necessário”, informa Anders Bundsgaard, fundador e CEO da Odico.

Quando os operadores terminam a perfuração de um orifício, o perfil tem que ser movido para uma posição diferente e fixo exatamente de acordo com as exigências. Como cada perfil necessita de até 48 furos, a operação requer muito cuidado e atenção. Em um bom dia, é possível completar cerca de seis perfis.

O Drill Mate da Odico simplifica tudo isso, combinando perfuração robótica com os últimos desenvolvimentos na fabricação assistida por computador (CAM). Ele foi projetado para trabalhos precisos e pesados, com uma arquitetura modular que permite a instalação rápida na fábrica. Um cabeçote de perfuração multifásico e um manipulador de 6 eixos tornam o robô altamente manobrável. Ele recebe comandos de perfuração do software e depois perfura cada orifício sempre com toda a perfeição.

Essa precisão elimina os riscos do procedimento e acelera drasticamente o processo, um enorme benefício para qualquer fabricante que pretenda aumentar a produtividade e a capacidade de resposta. Para empresas especializadas em ciclos de produção menores, com rápida rotatividade, a maior programabilidade e flexibilidade do Drill Mate são a solução perfeita.

Acomodar a fabricação de pequenos lotes

Para refinar as ofertas da empresa neste mercado em crescimento, Bundsgaard e sua equipe de desenvolvimento de produtos experimentaram várias formas de incorporar o Drill Mate mais facilmente num fluxo de trabalho CAM padrão e tornar ainda mais fácil para os trabalhadores da linha de frente executarem mudanças em uma especificação de perfuração.

A Odico trabalhou com a Autodesk para integrar o Drill Mate com o software Autodesk Fusion 360. Basta alguns toques num tablet para mudanças nas coordenadas e requisitos de perfuração serem executados na fábrica usando a interface CAM do Fusion 360. Esta é uma inovação transformacional que está totalmente em sintonia com as tendências do setor, como a produção de lotes pequenos e impressão 3D.

“Para ciclos de produção de baixo volume, de 100 a 120 unidades, você não pode automatizar a produção de forma tradicional”, afirma Bundsgaard. “Para uma indústria jovem e dinâmica como a de energia renovável produzida com turbinas eólicas, faz parte do DNA das equipes de projeto inovar e melhorar continuamente. Mas a maioria dos sistemas de fabricação robótica tem suas raízes no setor automotivo, onde são criados 100.000 carros ou componentes de uma só vez. Esses sistemas não estão configurados para mudanças rápidas.”

“Normalmente é difícil alterar as especificações do projeto e geralmente é necessário alguém com formação superior em projeto ou engenharia”, acrescenta. “Com nosso novo sistema, qualquer pessoa que saiba usar uma interface CAD/CAM pode fazer mudanças em poucas horas.”

Melhorar a produtividade sem eliminar empregos

Até o momento, a implementação do robô da Odico tem proporcionado resultados impressionantes. Usando o sistema manual e as máquinas anteriores, os clientes de fabricação de turbinas eólicas podiam completar cerca de seis perfis por dia, o que é típico do setor. Com a solução da Odico, eles podem perfurar 18 perfis com 48 orifícios cada, ou seja, um total de quase 900 furos.

Mas mesmo com um aumento de produtividade tão impressionante, Bundsgaard não acha que os robôs causem um desequilíbrio entre o ser humano e a máquina no local de trabalho. Na sua opinião, a automação robótica não está eliminando empregos, mas simplesmente mudando a maneira como os seres humanos e os dispositivos trabalham juntos.

“Os robôs estão salvando empregos de fabricação. No momento, arriscamos estar numa corrida para o fundo do poço com os mercados de salários baixos. As pessoas que mais vão ser prejudicadas são os trabalhadores da linha de frente. Ao tornar os robôs mais adaptáveis às necessidades individuais, estamos seguindo na mesma direção dos mercados. Obviamente, será necessário capacitar o pessoal, mas em vez de serem substituídos, veremos cargos evoluírem para coincidirem com uma gama mais ampla de aplicações robóticas”, afirma Bundsgaard.

O relatório O Futuro dos Empregos de 2020 do Fórum Econômico Mundial demonstra que um número crescente e empregadores concorda com Bundsgaard: estima-se que, embora 85 milhões de empregos possam ser eliminados por uma mudança na divisão do trabalho entre os seres humanos e as máquinas até 2025, também poderão surgir 97 milhões de novas funções, que estarão mais adaptadas à nova divisão do trabalho entre seres humanos, máquinas e algoritmos.

Essas aplicações quase certamente incluirão soluções mais portáteis e ágeis como a Factory on the Fly da Odico, uma minifábrica em um trailer portátil. Projetada para o setor da construção civil, ela promete permitir que qualquer pessoa use robôs com segurança e facilidade para fabricar elementos de construção com um tablet. Com ela, a fabricação pode ser feita perto da cadeia de fornecimento, reduzindo a necessidade de enviar peças para o outro lado do planeta.

“Para nós, o cenário dos sonhos é poder entregar o controle da tecnologia ao pessoal na fábrica ou no canteiro de obras”, comenta Bundsgaard. “Para que isso aconteça, é vital que as ferramentas mantenham sua facilidade de uso. O ideal seria poder pegar alguém da oficina, treiná-lo em 15 minutos e depois deixá-lo usar o sistema sozinho.”