Robôs móveis, aplicações e usos no armazém

Nos últimos anos, os robôs móveis autónomos (AMR) deixaram de ser um sistema futurístico e disponível para um punhado de empresas, para estabelecer-se como uma solução viável a uma infinidade de projetos de automação de armazéns.

De acordo com o relatório Warehouse Automation Market da LogisticsIQ, estima-se que o mercado global de robôs móveis autónomos deve ultrapassar US$ 4 bilhões até 2025, atingindo uma participação de mercado próxima a 15% no setor de robotização de armazéns. Qual é o motivo dessa expansão? Quais são as aplicações mais comuns para robôs móveis no armazém? Analisamos tudo isso em detalhe a seguir.

O que são robôs móveis autónomos?

Os robôs móveis autónomos ou AMR (em inglês Autonomous Mobile Robots) são dispositivos capazes de realizar tarefas e mover-se pelo armazém sem a necessidade de alguém para os direcionar.

Os robôs autónomos são equipados com sensores avançados, um software equipado com inteligência artificial e plantas digitais do armazém que permitem interpretar o ambiente. Os AMR geralmente são responsáveis pela movimentação de unidades de carga leves (como caixas), embora também existam robôs preparados para mover paletes.

No armazém, os robôs móveis são integrados ao software de controlo WCS (Warehouse Control System) que, por sua vez, está ligado ao SGA (Sistema de Gestão de Armazéns). Com o auxílio desses softwares, os AMR seguem rotas otimizadas na movimentação de mercadorias, identificando e evitando os obstáculos que cruzam o seu caminho

Tipos de robôs móveis e as suas funções

Os diferentes tipos de robôs móveis são classificados com base nas funções que desempenham no armazém:

- Robôs móveis para picking

Dependendo do tipo de picking que é aplicado no armazém, o AMR ajudará numa ou outra tarefa:

• AMR para picking homem ao produto: o robô móvel atua como um carro de picking e acompanha de forma autónoma o operador. O trabalhador fica encarregado de selecionar os produtos das estantes e depositá-los no robô. Depois de concluído o processo, é o próprio robô móvel que transfere os produtos para a área de consolidação e embalagem, evitando que o operador tenha que sair da área de picking.
• AMR para picking de produto ao homem: este tipo de robô é capaz de levantar a estante onde se encontra o produto (são normalmente de pequena ou média dimensão) e transportá-la para uma estação de picking. Desta forma, coloca as estantes em ordem para que o operador possa preparar os pedidos, sem ter que se deslocar. Assim que o trabalhador terminar, o robô move a estante de volta para realizar a próxima tarefa.

Ambos os tipos de robôs autónomos podem possuir um sistema de picking por luz ou pick to light que facilita a seleção do produto ao operador.

- Robôs móveis de classificação

Os AMR de classificação têm uma bandeja reclinável e um leitor de código que permite classificar os pacotes e colocá-los na linha de saída correspondente. Na estação de picking, o operador deposita os pacotes no robô e é ele que faz a leitura da etiqueta, processa as informações e os transfere para a área de expedição.

Outro tipo de robô de classificação é o que opera numa plataforma. Possui canais para entrada de mercadorias de um nível superior e rampas de saída para expedição. Os operadores colocam os pacotes nos robôs, que recolhem os produtos recebidos, classificam-nos e levam-nos até a saída que lhes corresponde.

As vantagens dos AMR (Autonomous Mobile Robots)

Destacamos as principais vantagens dos robôs móveis no armazém:

• Flexibilidade e rápida implementação: não é necessário predefinir as rotas que deve percorrer e isso encurta significativamente a fase de implementação. O robô é capaz de “tomar decisões” e de se adaptar às mudanças com base nas informações de seu entorno graças ao uso de inteligência artificial e machine learning. Por exemplo, o robô é capaz de distinguir entre uma estante (obstáculo permanente) e um carrinho (obstáculo temporário) e reagir de acordo com a situação.
• Precisão: os avanços na tecnologia de navegação, sensores e visão robótica estão a aumentar a segurança e a destreza dos robôs ao executar as tarefas.
• Ligação: os robôs móveis estão integrados com o resto dos sistemas que operam no armazém, o que será reforçado com a progressiva implementação da tecnologia 5G. Assim, esses robôs podem melhorar o seu funcionamento e representam uma fonte adicional de dados sobre as operações logísticas que ocorrem na instalação de armazenagem.

AMR vs AGV

A comparação mais comum quando falamos de robôs móveis autónomos é com os veículos autoguiados ou AGV, já bem estabelecidos no armazém.

A principal diferença entre veículos autoguiados automaticamente e robôs móveis é a que distingue um sistema automático de um autónomo. Enquanto os AGVs se movem seguindo uma rota predefinida detetada com sistemas guiados por laser ou filoguiados, os robôs autónomos ajustam constantemente a sua rota devido à inteligência artificial. Além disso, a capacidade de carga é uma distinção importante: os robôs móveis autónomos normalmente operam com caixas ou pacotes leves e os AGVs é habitual vê-los com paletes.

Em termos de tendências de mercado, o aumento global no setor dos AGV em 2019 foi de 6,8% de acordo com o Automated Guided Vehicle Market Analysis da Research and Markets. No entanto, o mercado dos AMR cresceu de mais de 20%, de acordo com o relatório da consultoria IDC.

Em todo caso, não existe sistema melhor do que outro, mas ambos respondem a necessidades diferentes. Por exemplo, os veículos autoguiados são extremamente eficientes no manuseio de cargas pesadas em armazéns com operações estáveis ao longo do tempo (por exemplo, nos relacionados à logística de produção). É por isso que se destaca a popularidade deste sistema em indústrias como o setor automóvel ou alimentar, de acordo com o Europe Automated Guided Vehicle (AGV) Market Report da consultoria Mordor Intelligence.

Segurança e manutenção dos AMR

Na Europa, os robôs móveis devem atender aos padrões definidos pela norma EN 1525 (Segurança dos carros para movimentação de carga; Carros sem condutor e respetivos sistemas) e um conjunto de regulamentações heterogêneas que afetam a segurança dos robôs de acordo com os componentes e funcionalidades que possuem.

No entanto, a ISO (International Organization for Standardization) está a tentar reunir todas as diretrizes no novo padrão ISO 3691-4, um padrão de segurança global específico para essa tecnologia que será publicado em 2020.

No que diz respeito à manutenção, como acontece com outros sistemas automáticos, será necessário incluí-los no plano de manutenção preventiva industrial da instalação. Nesse sentido, em muitos casos, será o fornecedor dos AMR que terá capacidade para resolver as ocorrências que surjam ou oferecer a formação necessária para isso aos técnicos da empresa.

Preço dos robôs móveis autónomos

Como uma nova tecnologia e em pleno andamento, o custo dos robôs móveis não é inferior ao dos sistemas automáticos tradicionais. No entanto, nos últimos anos, o setor de robótica industrial está a experimentar uma queda de preços acentuada devido ao desenvolvimento de tecnologia e as economias de escala, de acordo com dados da ARK Investment Management.

Em todo caso, por ser um sistema que não requer grandes modificações na instalação de armazenagem, existem diferentes modalidades de contratação. É possível adquirir robôs autónomos ou, em vez disso, pagar uma licença pelo seu uso (modo RaaS, Robotics as a Service). Isso amplia o leque de possibilidades para as empresas ao lançar um projeto com robôs móveis autónomos.

Robôs móveis no armazén: máxima eficiência com produtos leves

Então, quando é que os robôs móveis devem ser usados no armazém? Os AMR provaram ser particularmente eficientes no manuseio de mercadorias pequenas e variadas que, além disso, estão sujeitas a prazos de entrega muito apertados.

De fato, as métricas de controlo de armazém como o número de pedidos de picking por hora por operador ou o tempo do ciclo da ordem interna (podemos obtê-los com um LMS), permitem calcular a produtividade necessária por robô para que a sua implementação seja lucrativa para a empresa.

O aumento dos fluxos de materiais e a pressão sobre as margens de lucro tornaram os robôs móveis numa solução de automação logística viável para muitos armazéns. Mesmo assim, para obter um rápido retorno sobre o investimento (ROI) neste tipo de automação, será útil analisar em detalhes os processos existentes e a capacidade de incorporar este sistema aos fluxos de trabalho atuais.