Gartner® Research Predicts 2023: Tecnologia da Cadeia de Abastecimento
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O mundo industrial de hoje está cheio de incríveis inovações tanto nas práticas tradicionais de fabrico como nas integrações de IA. A rapidez e precisão com que os armazéns tratam o elevado volume de encomendas diárias e fazem a contagem do inventário não seria alcançável sem assistência automatizada. Mas como chegámos aqui?
Hoje, damos um passo atrás e observamos como os robôs se tornaram parte integrante da execução do armazém.
Há séculos que as máquinas têm vindo a ajudar os trabalhadores humanos com tarefas repetitivas. No final do século XIX, os primeiros modelos de correias transportadoras foram utilizados pelos mineiros para transportar carvão e minério para a superfície. Na primeira parte do século XX, este modelo de correia transportadora foi adaptado ao fabrico e armazenamento. Henry Ford popularizou mais notoriamente o conceito com a sua produção do Modelo T.
No seu conjunto, a primeira parte do século XX assistiu a um tremendo crescimento das despesas de consumo. As mercadorias podiam agora ser transportadas por terra, mar e mesmo por ar. O armazenamento viu o seu próprio boom simultaneamente devido a este aumento do comércio, criando assim uma necessidade de procedimentos mais sofisticados e mecanizados de cumprimento de encomendas. O empilhador foi um desses produtos que surgiu de uma necessidade de ajudar os seres humanos nos armazéns a levantar e mover mais rapidamente as coisas pesadas.
A Grande Depressão desferiu um duro golpe em toda a economia americana. As portas das fábricas fecharam, as operações de armazenamento necessárias para encolher, e as inovações dos 50 anos anteriores pareciam estar em pausa. Contudo, o impulso para produzir regressou rapidamente com o início da Segunda Guerra Mundial. De repente, as fábricas que tinham fechado por necessidade eram necessárias em pleno andamento - e a um nível de produção que não se via há anos.
Este novo boom industrial da década de 1940 transitou para a segunda metade da década, quando os soldados regressaram a casa e se instalaram na vida familiar. De 1946-1950, as despesas com aparelhos e bens domésticos aumentaram 240%. Os produtos de consumo estavam a ser fabricados e enviados a um ritmo totalmente sem precedentes para a sua época. Homens e mulheres ainda afluíam a fábricas e armazéns. Ainda assim, o elevado volume de inventário em relação ao número de trabalhadores em qualquer armazém significava que mesmo esta mão-de-obra ávida precisava de uma ajuda.
O desenvolvimento de robôs como conceito recebeu um dos seus maiores impulsos em 1949 quando o inovador e neurofisiologista William Gray Walter criou com sucesso pequenas máquinas movidas a bateria que podiam navegar numa sala sem assistência. Estas pequenas engenhocas podiam evitar obstáculos e localizar um local pré-determinado sem manipulação do operador.
A centelha tecnológica de Walter desencadeou um incêndio florestal de invenção e desenvolvimento. Muitos consideraram que as possibilidades de assistência robótica eram ilimitadas, especialmente em espaços industriais. Na década de 1950, esta ajuda veio de veículos guiados automatizados (AGV). Estas máquinas seguiam fios embutidos no chão de uma fábrica, transportando materiais pesados.
Os AGV foram um avanço no fabrico. Os trabalhadores humanos eram poupados aos perigos de moverem objectos pesados sozinhos, e podiam agora concentrar-se em tarefas mais orientadas para os detalhes.
Outra invenção bem conhecida da década foi o braço robótico. Chamado "Unimate", o primeiro braço podia mover-se nos eixos X e Y, agarrar objectos na "mão" no final do braço, levantar até 75 libras repetidamente, e armazenar até 200 comandos consecutivos no seu banco de memória. Devido à sua relativa precisão e cansaço, o braço robótico rapidamente se tornou popular na indústria automóvel. Menos erros humanos significavam que as fábricas podiam produzir mais carros por dia.
Os líderes de fabrico hesitaram em pressionar por mais inovações automatizadas durante alguns anos após a integração inicial dos AGV e dos braços robóticos no chão de fábrica. O medo generalizado, a partir dos anos 20, era de que os robôs invadissem demasiado a sociedade, incluindo o roubo dos empregos duramente conquistados pelos humanos. No entanto, a introdução do computador electrónico nos anos 50 mudou tudo.
Os anos 60 assistiram à introdução de sistemas automatizados de armazenamento e recuperação (AS/RS) na indústria de armazenagem. Estes sistemas controlados por computador armazenavam e recuperavam artigos em armazéns. Os primeiros AS/RSs, volumosos e pesados por natureza, foram especificamente concebidos para carregar grandes itens em paletes de madeira gigantes. Os modelos posteriores podiam manusear artigos mais pequenos e delicados e carregá-los com uma precisão mais cuidadosa.
Agora conhecido como parte de um sistema de separação de pedidos "mercadoria a pessoa " num armazém, os AS/RSs permitiam que os trabalhadores permanecessem nos seus postos de trabalho ao embalarem as encomendas em vez de procurarem nas prateleiras por um determinado artigo. O robô recupera a mercadoria enquanto o trabalhador continua a embalar outros artigos. Isto poupou tempo precioso para a operação de distribuição e continuou a tendência de manter os trabalhadores fora de situações potencialmente perigosas. Quanto menos tempo um trabalhador passar entre prateleiras embaladas que fiquem duas vezes mais altas do que elas, melhor.
As armas robóticas também viram a sua justa quota-parte de desenvolvimentos durante esta década. As primeiras armas robóticas eram alimentadas por sistemas hidráulicos primitivos, que tendiam a apresentar fugas. Assim, os líderes de fabrico procuraram uma solução que mantivesse a funcionalidade do braço robótico na fábrica sem os problemas que os gotejamentos e fugas constantes trariam.
Victor Scheinman concebeu a resposta a estas questões no final da década de 1960. O seu "Stanford Arm", como ele o apelidou, utilizava motores eléctricos para a energia, em vez de uma hidráulica desordenada. Este braço podia também utilizar seis eixos de movimento, aproximando-o cada vez mais do alcance do movimento do braço humano. O Braço de Stanford permitiu aos inventores sonharem com mais robôs em espaços mais pequenos e interiores. O protótipo original pesava cerca de 15 libras, suscitando ideias sobre robôs sentados em casas ou em secretárias.
Estas inovações não poderiam ter vindo em melhor altura. A indústria tecnológica atingiu uma mina de ouro nos anos 80 e 90 com a introdução do telefone celular de mão. A expedição e o cumprimento tornaram-se cada vez mais a pedido, à medida que a expedição nocturna se tornou uma possibilidade real. Agora, mais do que nunca, as operações de armazém apreciaram a ajuda da automatização robótica.
A popularidade exponencialmente crescente das compras online apenas exacerbou a necessidade de robôs que possam antecipar onde os trabalhadores humanos precisarão de ajuda e responder em conformidade. Os computadores controlam actualmente a maioria das funções robóticas, com a inteligência artificial incorporada no design a remontar ao final dos anos 70 e início dos anos 80. Esta integração poupa tempo e energia aos trabalhadores humanos ao remover os passos necessários para dar um comando a um robô; eles já sabem que está a chegar.
Actualmente, os robôs não só desempenham a sua função original prevista de impedir os trabalhadores humanos de levantarem repetidamente objectos pesados ou de completarem outras tarefas perigosas. Também aumentam a eficiência do armazém, utilizando os dados das empresas para optimizar os fluxos de trabalho, em tempo real. Robôs que podem trabalhar sem fadiga 24/7, reduzem grandemente os riscos de abrandamento operacional devido a pandemias e falta de mão-de-obra.
Alguns sistemas robóticos, concebidos com inteligência artificial integrada e capacidades de aprendizagem, podem mesmo fornecer conhecimentos sobre armazenamento e reposição óptimos - um pedaço chave de informação a ter com as actuais dores de cabeça da cadeia de fornecimento.
Os robôs sentem-se hoje como uma parte natural do fluxo de um armazém. Proporcionam maior precisão e aumentam a eficiência em certas tarefas morosas, tudo isto protegendo a saúde e o bem-estar dos trabalhadores. O futuro dos robôs tecnologicamente incorporados é promissor, se não ainda cristalino. Com opções crescentes e padrões de sofisticação mais elevados, o céu é o limite para os ajudantes concebidos pelo homem. A GreyOrange está na vanguarda da indústria da robótica industrial, e estamos tão entusiasmados como você para ver o que vem a seguir.