Recursos/White Papers

Tecnologia

Os cobots estão chegando. Você está pronto?

Robôs colaborativos trabalham ao lado de funcionários humanos, elevando a produtividade ao máximo. Mas as equipes de TI devem estar preparadas para assumir a gestão desses sistemas

Da Redação, com IDG News Service

Publicada em 17 de maio de 2017 às 11h10

Na Creating Revolutions, um funcionário afetuoso apelidado de "Manuel Noriega" monta os componentes minúsculos de um dispositivo de atendimento ao cliente. Ao contrário de outros funcionários da startup, Manuel trabalha horas, dia após dia, sem interrupções.

Manuel é um robô colaborativo (ou cobot) que está ajudando a Creating Revolutions a construir dispositivos eletrônicos para restaurantes. A startup nem sempre dependeu do robô cinzento para montar dispositivos que permitem que os clientes enviem seus pedidos através de uma interface de texto.

Mas, antes, as taxas de erros na montagem dos dispositivos chegavam a ser de dois dígitos. Com Manuel na folha de pagamento, a Creating Revolutions reduziu sua taxa de rejeição de produtos para quase zero. As mudanças nos processos de fabricação podem ser feitas em tempo real, com maior flexibilidade. 

Inicialmente, os funcionários não gostaram de compartilhar o espaço da fábrica com um cobot. Mas depois de garantir que seus empregos não estavam em perigo, Rosenberg diz que todo mundo passou a ver Manuel como "parte da equipe". Na verdade, a única coisa que separa Manuel de seus homólogos humanos é uma janela de vidro.

Revolução do robô
Hoje, robôs trabalham lado a lado com os funcionários humanos, muitas vezes superando-os em produtividade, por uma fração de seu salário. A Amazon conta com 45 mil robôs para pegar e embalar pedidos através de seus centros de atendimento. Os telefonemas para a Universidade Tecnológica de Nanyang, em Cingapura, são atendidos por Nadine , um humanoide programado para demonstrar emoção. E a empresa de robótica Momentum Machines , em São Francisco, desenvolveu um robô que cozinha 400 hambúrgueres por hora.

De fato, de acordo com a  Robotic Industries Association (RIA), em 2016, o mercado norte- americano de robótica bateu recordes  de pedidos e remessas. Foram 34,606 robôs encomendados na América do Norte, avaliados em aproximadamente 1,9 bilhão de dólares - um aumento de 10% em relação a 2015.

Com os robôs cada vez mais assumindo tarefas físicas e cognitivas no local de trabalho, eles prometem mudar para sempre o papel da TI. 

Provisão de acesso seguro, salvaguarda de dados, programação de sistemas robóticos complexos - todos esses são desafios enfrentados pelos líderes de TI enquanto os robôs dão início à próxima revolução industrial.

"A curva de aprendizado para a introdução de robôs é muito grande", adverte Bob Doyle , diretor de comunicações da Association for Advancing Automation. "Certamente há treinamento e educação necessários para se certificar de que tudo está sendo feito corretamente."

É por esta razão que a Creating Revolutions voltou-se para a Hirebotics, uma agência de recrutamento para cobots. A Hirebotics aluga cobots por hora, sem qualquer desembolso inicial. A empresa lida com toda a programação, implantação e manutenção da máquina, enquanto a Creating Revolutions paga somente as horas te trabalho do robô. O que tem dado quase 5 mil dólares por mês.

"Nós somos uma startup. Não temos recursos para adquirir um robô muito caro," diz Rosenberg. "E não tínhamos a experiência ou o tempo necessário para aprender o software necessário para fazer o robô funcionar para nossas necessidades. Economicamente, o Rentbotics fazia sentido".

Embora tenha levado algumas semanas para que a Hirebotics, programasse Manuel, Rosenberg diz que sua equipe gastaria 10 vezes mais para suportar a "tortura" de treinamento do cobot para executar tarefas de alta precisão. E como Manuel está conectado à nuvem, a Hirebotics pode monitorar continuamente seu desempenho, em tempo real, para detecção rápida de falhas.

cobt1

Redução de custos gerais, aumento da carga de trabalho
A programação complexa não é o único obstáculo que os líderes de TI devem superar para colher os benefícios da robótica. Considere , por exemplo, a Praxis Packaging Solutions . A empresa de embalagens possui 14 robôs, incluindo 13 Baxters - cobots de 300 libras, vermelhos, com dois braços; e um Sawyer, irmão dos Baxters, com um único braço, mais ágil, ambos da Rethink Robotics .

Com as taxas de desemprego girando em torno de 2% , o CEO e presidente da Praxis, Richard King diz: "Sabíamos imediatamente que seria capaz de usar Baxter para ajudar a alimentar o nosso crescimento".

Hoje, o Baxters executa uma grande variedade de tarefas repetitivas, movendo peças de papelão para descompactar caixas. A programação do Baxter é tão simples e intuitiva quanto "usar um iPad", segundo Chris Hager , ex-diretor de TI da Praxis, que continua assessorando a empresa como consultor de TI da Ferox Consulting . Isso ocorre porque o Baxter aprende por demonstração - os funcionários precisam apenas pegar os braços de Baxter e movê-los, simulando as tarefas que fará.

Apesar de sua simplicidade, alocar o Baxter para uma série de tarefas exigiu algum trabalho pesado de TI. A Praxis muitas vezes executa vários pedidos de embalagem em um único turno. Como resultado, a empresa precisava equipar o Baxter com uma variedade de acessórios para permitir diferentes usos. Uma impressora 3D provou ser a resposta. Hoje, a Praxis pode criar uma série dispositivos que se unem ao final do braço robótico do Baxter para executar tarefas específicas.

Mas, apesar de uma impressora 3D ter permitido personalizar acessórios para o Baxter praticamente em tempo real e manter o ritmo com as novas exigências de embalagem, King diz que  a equipe de TI "ainda fica frustrada"ao projetar novas peças 3D para seus robôs. Todo o porcesso, entre a criação e uso dos moldes, muitas vezes leva meses.

cobit2

Abrindo espaço para a robótica
A Praxis também teve que fazer mudanças físicas em seu espaço de trabalho para acomodar seu quadro de cobots. Como os robôs ficam sentados ao lado de colegas de trabalho, a Praxis teve que tomar algumas precauções de segurança adicionais.

"Nós implantamos algumas câmeras de diagnóstico muito pequenas em certas áreas [da planta] para impedir que as pessoas interfiram na operação do Baxter", diz Hager. Essas câmeras também ajudam a equipe de TI a diagnosticar problemas de desempenho. E uma chave USB com uma senha embutida é a única maneira que os trabalhadores podem ter acesso a uma máquina.

Ao contrário da Praxis, cujos robôs trabalham lado a lado, o Manual "é mantido em um quarto separado e seguro", diz Rosenberg. "Para acessar o robô, você precisa de uma das duas chaves, que só eu e um gerente têm." Câmeras também cercam essa área para monitoramento constante.

Segurança primeiro

Mas enquanto as câmeras, senhas e códigos de barras protegem os robôs de funcionários mal-intencionados, a questão permanece: O que está protegendo os trabalhadores de seus colegas robóticos?

Antes de instalar um robô em um espaço de trabalho comum, Doyle diz que é preciso fazer "uma avaliação de risco para determinar exatamente o que um robô estará fazendo." Dentro de que proximidade um robô estará trabalhando com humanos? Quais características de segurança, como sensores, permitirão que o robô evite o contato físico com as pessoas? Como um robô pode ser programado para limitar a força que ele usa para executar tarefas?

Ao responder a estas perguntas, os líderes de TI podem tomar medidas para evitar ferir pessoas. Na verdade, de acordo com a Universal Robots , cujas máquinas são utilizadas por empresas, incluindo o Manuel, 80% dos seus cobots atuam ao lado de trabalhadores humanos, após uma avaliação inicial de risco.

No entanto, os líderes da indústria estão tomando o assunto em suas próprias mãos. Em fevereiro de 2016, especialistas em robótica publicaram o ISO / TS 15066 , um conjunto de padrões de segurança para sistemas colaborativos de robôs industriais no local de trabalho. As diretrizes estabelecem tudo, desde distâncias de segurança mínimas entre homem e máquina até velocidades máximas permitidas de operação. Curiosamente, muitos dos padrões são baseados em dados sobre a dor humana.

"O fato é", explicou Carole Franklin, secretária do ISO / TC 299 / WG 3, em uma declaração, "que quando os robôs trabalham ao lado dos humanos, temos que ter muito cuidado para que a aplicação não coloque um humano em perigo. Até agora, os fornecedores e integradores de sistemas robóticos só tinham informações gerais sobre os requisitos para sistemas colaborativos. A ISO / TS 15066 é, portanto, um trocador de jogo para a indústria e fornece orientações de segurança específicas, orientadas por dados necessárias para avaliar e controlar os riscos.

O dilúvio de dados
Menos fácil de regular é a enorme quantidade de dados que provavelmente será gerada pelos cobots nos próximos anos. No caso da Creating Revolutions, o Manuel fornece um fluxo constante de dados de desempenho e produção - bits e bytes que são gravados automaticamente a cada hora.

Ao reunir detalhes sobre o número de unidades que Manuel produz em um determinado período de tempo, Rosenberg diz que a empresa pode "combinar todos esses dados e criar previsões realistas e muito precisas das necessidades de produção, como quantos humanos são necessários e no que será preciso se  concentrar para produzir em níveis ótimos". A partir daí, diz ele, a Creating Revolutions pode "retardar certos processos" ou "mudar os componentes que o robô está fazendo" para acomodar demandas flutuantes.

Como parte de seu modelo de máquina-como-um-serviço, a Hirebotics também oferece um pacote de software que municia a Creating Revolutions com relatórios incluindo gráficos em tempo real para uma visão rápida sobre números exatos da produção.

A Praxis, por outro lado, tem uma abordagem mais tradicional para reunir as informações geradas por seus cobots. "Muito da nossa coleta e análise de dados é feita manualmente", diz Hager. Isso ocorre porque a maioria das tarefas robotizadas da empresa são executadas apenas por curtos períodos de tempo ou são executadas apenas uma vez.

Objetivos de integração
No entanto, estes são os primeiros dias para cobots. No momento, grande parte do hardware proprietário atual, como sensores, fala diferentes idiomas, dificultando a interação entre eles.

Isso está mudando à medida que mais e mais empresas descobrem como conectar cobots a outros sistemas e aplicativos de computador.

 "No momento um, segurança e privacidade não eram realmente uma preocupação", lembra Dan Kara, diretor de pesquisa da ABI Research . "Robots foram dispositivos isolados que tinham pouca conectividade com qualquer outra coisa ao seu redor e não coletavam um monte de informações. Isso mudou dramaticamente ao longo do tempo. Agora o que você tem são sistemas robóticos que capturam enormes quantidades de dados e se interconectam com outros dispositivos em um ambiente de trabalho ".

Tudo isso está dando origem a sérias preocupações de TI.

"Pense na quantidade de dados que estão chegando através de um ambiente de produção ou um ambiente de armazenamento - bilhões de dados são criados todos os dias. Para um CIO ou um CTO, como gerenciar todos esses dados? Como se certificar de que são seguros? Como obter valor desses dados?" -  diz Kara.

Preparação para fábricas inteligentes

Ajudar a aumentar a conectividade entre cobots é um segmento inovador. O software Intera 5, da Rethink Robotics, foi um dos pioneiros. A plataforma visa ajudar os fabricantes a integrar robôs em fábricas em apenas algumas horas. Além da implantação mais fácil, cobots com o Intera 5 podem pegar as peças de uma correia transportadora e, em seguida, comunicar com outras ferramentas de computador para orientar a colocação precisa dessas peças.

Embora não pareça revolucionário, esses dispositivos interligados estão estabelecendo as bases para uma fábrica inteligente - um ambiente de produção em que robôs e dispositivos movidos por computador se comunicam e cooperam de forma autônoma entre si através da computação em nuvem e da Internet das Coisas.

"Estamos começando a obter esses enormes fluxos de trabalho dentro de células de trabalho onde todos os dispositivos estão interligados e falando uns com os outros", diz Kara.

Doyle aponta para a fabricante FANUC e seu sistema de unidade (campo) como uma outra passagem para Indústria 4.0 - jargão técnico para uma combinação de transformações digitais, incluindo robótica avançada , inteligência artificial , sensores , a Internet das Coisas e captura de dados, que vão revolucionar Operações globais de manufatura.

À medida que mais e mais empresas fazem uso de ferramentas como a FANUC, Kara diz, "os dispositivos não só gerarão dados, mas realmente irão interagir com outros dispositivos. É um tempo muito legal. Estamos nos movendo em direção ao objetivo da Industry 4.0 . "

Assuntos atuais
Por enquanto, porém, os líderes de TI estão enfrentando problemas mais imediatos. Nomeadamente, riscos de segurança. Considere, por exemplo, robôs cirúrgicos. Os robôs cirúrgicos são cada vez mais usados ​​para realizar procedimentos médicos complexos. Mas em 2015, pesquisadores da Universidade de Washington, em Seattle, conseguiram seqüestrar um robô telecirúrgico , eliminando e alterando a ordem de comandos que estava recebendo. O experimento, controlado, realizado através de uma rede pública, destaca os riscos crescentes de hackers e outros tipos de ataques maliciosos possíveis quando os bots alcançarem maior conectividade.

E, em seguida, há o impacto global dos robôs em um ambiente de TI. "Quando uma empresa quer trazer robôs móveis, um dos maiores desafios enfrentados pelos líderes de TI é com a infraestrutura de TI", diz Doyle. "Isso porque o robô pode estar em um sistema totalmente separado." Por esta razão, Doyle diz, "é realmente importante garantir que o departamento de TI e o CIO estão diretamente envolvidos em discussões desde o início". Ao predeterminar a conectividade de um cobot com outros dispositivos e a quantidade de dados que produzirá, as empresas podem reduzir significativamente as dores de cabeça de integração.

A padronização também é uma prioridade para os líderes de TI com interesse em cobots. Tomemos, por exemplo, a Fundação OPC , cujo mandato é ajudar as empresas a manter a interoperabilidade em seus ativos de manufatura e automação. Atualmente, a Fundação OPC está trabalhando no desenvolvimento de um padrão industrial que suporte a interoperabilidade entre uma ampla gama de processos e equipamentos de fabricação. Ao fazer isso, a organização espera facilitar a integração de dados entre máquinas e robôs.

"É muito importante que organizações como a Fundação OPC garantam a existência de padrões", diz Doyle. "Se não, os maiores fornecedores vão estabelecer seus próprios padrões."



Reportagens mais lidas

Acesse a comunidade da CIO

LinkedIn
A partir da comunidade no LinkedIn, a CIO promove a troca de informações entre os líderes de TI. Acesse aqui