DA MESA DO DIRECTOR
Missão: futuro das PME Objectivo: competitividade J. Norberto Pires Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade de Coimbra
Ninguém fica indiferente quando o tema é a robótica. Quer sejam utilizados na indústria, ou em nossas casas, a imitar as capacidades do homem, ou a aceder a ambientes perigosos, lançados no espaço, ou apenas para brincar, os robôs são sempre uma fonte de interesse e admiração. Aqui o foco incide sobre robôs utilizados em ambientes industriais, ou seja, robôs que substituem o homem em tarefas de produção industrial; constituindo-se como companheiro mecatrónicos de trabalho. De facto as plataformas produtivas actuais baseiam-se cada vez mais em tecnologia. É comum encontrar nas empresas todos os tipos de equipamentos a serem comandados por computadores industriais ou controladores lógicos programáveis (PLC), ligados por uma rede industrial a outros recursos da fábrica. Os sistemas produtivos estão também a tornar-se mais autónomos, requerendo menos intervenção do operador na sua utilização diária. Isto é uma consequência das condições do mercado actual, caracterizado por uma competição global e uma forte pressão que determina maior qualidade a preços cada vez mais baixos, com partes do produto definidas pelo consumidor final. Isto significa séries pequenas, stocks pequenos, e trabalhar para satisfazer encomendas já efectuadas. Consequentemente, conceitos como flexibilidade e agilidade são fundamentais nas instalações fabris actuais, aumentando os níveis de exigência dos sistemas utilizados no chão de fábrica.
A DECISÃO PELA FLEXIBILIDADE Os sistemas de produção flexíveis apresentam vantagens que estão relacionadas com o facto de serem compostos por equipamentos programáveis, sendo suportadas por componentes mecânicos também reconfiguráveis. Os robôs industriais são bons exemplos de sistemas de produção flexível. Assim sendo, usar robôs nas plataformas de fabrico actuais é uma decisão pela flexibilidade e uma forma de aumentar a agilidade do processo produtivo. Se um processo produtivo for complexo, com tempos de ciclo
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robótica
curtos e muitos parâmetros relativos a uma diversidade de produtos, então usar robôs é a decisão correcta, embora não suficiente para uma solução completa.
“Trabalhar nas pequenas e médias empresas do futuro significa considerar homens e máquinas como companheiros de trabalho” De facto, a engenharia necessita de integrar outras tecnologias com o objectivo de extrair dos robôs a flexibilidade que estes podem oferecer. Isto significa usar computadores para controlar e supervisionar os sistemas produtivos, redes de comunicação industriais e arquitecturas de software distribuído. Significa também conceber aplicações de software que são realmente distribuídas, explorando a flexibilidade existente nos equipamentos programáveis. Finalmente, significa ter especial cuidado com as interfaces homem máquina (HMI), isto é, os dispositivos e sistemas que possibilitam aos humanos e às máquinas cooperarem como colegas de trabalho e usufruírem das capacidades uns dos outros. A programação de robôs e células robotizadas é outra das tarefas que seria simplificada pela utilização de dispositivos de interacção de uso comum. Isto significa que é necessário dispor de pacotes de desenvolvimento de software (SDK’s) e/ou livrarias de programação suportadas pelos ambientes de programação comuns. O desenvolvimento de aplicações depende muito disto. Trabalhar nas futuras pequenas e médias empresas significa considerar os homens e as máquinas como colegas de trabalho, em ambientes onde os homens tem acesso constante aos equipamentos produtivos e aos respectivos sistemas de controlo.
INTERFACE COM O UTILIZADOR Estão disponíveis diferentes dispositivos para a interface com o utilizador (diferentes tipos de rato, joysticks, gamepads e controlos, canetas digitais, pocket PC’s e assistentes pessoais, câmaras, diferentes tipos de sensor, etc.) que possuem características interessantes que os tornam bons candidatos ao uso industrial. Integrar todos estes dispositivos com o actual equipamento industrial requer o desenvolvimento de uma interface do dispositivo, que exibe as características principais em termos de software, hardware e interface com os controladores comerciais. Este cenário pode ser optimizado da seguinte forma: • Desenvolver interfaces homem máquina adaptados aos utilizadores, com elevada componente gráfica, para correr nos dispositivos disponíveis. Estes ambientes escondem dos operadores a complexidade do sistema para que estes se concentrem no controlo e operação do sistema. • Explorar a utilização de dispositivos de consumo para facilitar o acesso do operador ao sistema. De facto, existe no mercado uma quantidade considerável de dispositivos diferentes desenvolvidos para serrem utilizados com os computadores pessoais, em diferentes tarefas de input/output. Tais dispositivos são normalmente programáveis, com pacotes de desenvolvimento de software (SDK’s) disponibilizados pelos fabricantes, que tornam estes dispositivos adequados para mais desenvolvimentos, com o objectivo de os integrar em ambiente industrial. • Explorar as funcionalidades dos pacotes de software normalmente utilizados em engenharia. Bons exemplos destes pacotes são os de desenho assistido por computador (CAD), utilizados por engenheiros envolvidos em actividades de concepção e projecto, para desenvolver, optimizar e melhorar os seus