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AULA 1 VEÍCULOS AUTÔNOMOS (AGV) Prof. Tiago Koike 2 INTRODUÇÃO A evolução da tecnologia e da robótica está cada vez mais presente dentro da indústria. Entre as várias áreas da tecnologia, a logística vem se utilizando de um grande aliado, fazendo com que o uso de veículos guiados automaticamente na produção e nos armazéns tivesse um grande aumento nos últimos anos. Mas quando surgiu essa tecnologia? Como funciona? Quais são as suas aplicações? Até onde ela pode chegar? Em nossas aulas, vamos conhecer tudo e mais um pouco sobre essa área que tem revolucionado a forma como são feitas as movimentações, redefinindo o conceito de logística. TEMA 1 – HISTÓRIA DOS AGVS A história dos robôs é mais antiga do que imaginamos, tendo como referência a indústria como berço da robótica, local em que os robôs são amplamente utilizados para facilitar nosso dia a dia. Vamos, então, entender como a indústria que conhecemos chegou até o ponto em que se encontra hoje. A necessidade de produção de bens de consumo surgiu nos primórdios da humanidade. Com a necessidade pelo consumo em si, essa demanda vem aumentando década após década, elevando a capacidade das indústrias em transformar matérias-primas em bens de consumo, os quais precisam chegar até seus consumidores finais para atender essa demanda crescente. Os grandes saltos na melhoria da eficiência e aumento de produtividade, marcados na história pelas revoluções industriais, estão diretamente ligados à grande evolução da logística, pois a capacidade produtiva de uma fábrica nada mais é do que a sua capacidade de abastecer as linhas de produção tão rápido quanto elas produzem, sem esquecer que esses produtos finalizados precisam dar espaço aos produtos a serem produzidos nessa mesma velocidade, sendo a logística a grande responsável por toda essa movimentação. 1.1 O primeiro AGV O primeiro veículo guiado automático do mundo foi criado por Mac Barrett, considerado o pai do AGV. O veículo, chamado de Guide-O-Matic, foi criado em 1953 por sua empresa, a Barrett Electronics. Ele era um rebocador que ao invés de seguir um trilho, rastreava o sinal de um fio montado no teto da fábrica. Em seguida, os fios foram instalados em fendas no piso. Nessa época, eles eram 3 chamados por Barrett de veículo sem motorista. Barrett também foi pioneiro no uso de pontes rolantes controladas por rádio, além de ser inventor do Radox, veículo industrial controlado por rádio. A partir desse primeiro conceito, com o avanço da tecnologia empregada, novos modelos de AGVs foram lançados. Surgiram os que seguiam faixas pretas no chão, até marcadores UV invisíveis. É importante relembrar que os AGVs surgiram antes do Unimate, primeiro robô industrial, inventado pelo engenheiro George Devol e Joseph Engelberg, em 1961, para automatizar as tarefas em uma fábrica da General Motors em Nova Jersey. 1.2 Evolução dos AGVS Em menos de 10 anos após sua invenção, os AGVs já estavam em operação em muitas fábricas, sendo utilizados na indústria automotiva, de papel, têxtil e metal. Mas foi em 1968, com o desenvolvimento de sensores, que surgiu o primeiro robô móvel com conceitos de robótica fixa, usado em várias aplicações, podendo ser programado e reprogramado por meio de um computador. Na década de 1970, o uso de inteligência artificial e processamento de imagens possibilitou o desenvolvimento de robôs robustos com capacidade de atuar em ambientes dinâmicos. Na década de 1980, a leitura a partir de sensores possibilita a criação do método freeway, ou “caminho livre”, baseado em planejamento da trajetória em um espaço livre. Porém, a geração dos mapas dos ambientes era muito complexa e demorada. Na década de 1990, iniciam as revoluções na área de robótica móvel, aparecendo os primeiros robôs com capacidade de reconhecimento de ambientes e cálculo de trajetórias. Quem lidera esses desenvolvimentos é a NASA em conjunto com a Carnegie Mellon University, criando o Sojourner, robô que foi enviado a Marte em 1997 para inspecionar o planeta vermelho. No século XXI, grandes evoluções tecnológicas ocorreram e diversos robôs têm sido desenvolvidos, de robôs industriais móveis a aspirador de pó robótico como o Roomba. Além disso, o avanço tecnológico vem mudando a forma como a logística é feita e, consequentemente, a forma como vivemos vem mudando em função dessas máquinas. Nesta disciplina, vamos estudar tudo sobe os AGVs. 4 Figura 1 – Robô aspirador Roomba Créditos: JCDH/Shutterstock. TEMA 2 – ROBÓTICA MÓVEL Mesmo surgindo quase 10 anos antes do primeiro robô, os veículos guiados automáticos inicialmente não possuíam capacidade de reprogramação e seguiam um fio ou linha em um caminho pré-determinado. Assim como na robótica, após a evolução dos sensores e dos microcontroladores, foi possível programá-los para mudanças de trajetos e novas rotas. Mas qual é a diferença entre um robô fixo e um robô móvel? Os robôs móveis são constituídos com mecanismos de locomoção, dando a eles a capacidade de se movimentar, sendo essa característica também sua principal função. Diferentemente dos braços robóticos, que possuem uma base fixa e articulações com atuadores que possibilitam a movimentação do efetuador ou ferramenta em relação à base para realização das atividades, os robôs móveis usam sua liberdade de movimento para transportar, rebocar ou empurrar objetos, sendo seus atuadores especificamente projetados para proporcionar movimento, movimento esse que é o propósito da sua função. Os robôs fixos trabalham em ambientes totalmente indexados, enquanto os robôs móveis têm como principal característica a capacidade de interagir com o ambiente, reconhecendo o mundo e ambientes que estão sempre em constante 5 mudança. Normalmente operam em espaços divididos com operadores, equipamentos, produtos e outros equipamentos de transporte com empilhadeiras e tracionadores, logo, seu hardware e seu software são embarcados com sensores de locomoção e de visão. 2.1 Classificação dos robôs móveis Assim como todas as tecnologias de automação, os robôs móveis podem ser classificados de diversas maneiras. A seguir, vamos separá-los conforme suas características. 2.1.1 Anatomia A anatomia dos robôs está diretamente ligada à sua utilidade e aplicação. Além disso, a característica de mobilidade não está restrita à terra, mas também se aplica à água e ao ar, demandando dos robôs móveis uma mecânica e hardware totalmente específicos para cada ambiente. Podemos classificar os robôs móveis quanto ao seu ambiente de utilização: • Robôs aquáticos precisam ser selados, suportar altas pressões, são equipados com tanques de lastro e se locomovem por meio de hélices direcionáveis. • Robôs aéreos são equipamentos leves, possuem movimentação em três dimensões e um controlador preparado para isso, normalmente são dotados de câmeras de vídeo e controles de longo alcance. Navegam por GPS, giroscópio e acelerômetros, se locomovem por meio de asas, hélices ou balões de gases nobres. • Robôs terrestres representam a mais comum de todas as anatomias, aquela que possui mais aplicações no dia a dia. Geralmente são utilizados em ambientes específicos para que seu hardware se adeque à melhor aplicação. Locomovem-se por meio de rodas, esteiras ou pernas. • Robôs espaciais são os mais modernos e caros de todos, precisam ser extremamente leves e, ao mesmo tempo, duráveis. Devem ainda ser preparados para andar em terrenos irregulares e dotados de software de navegação autônoma com inteligência artificial. 6 Figura 2 – Robô móvel Sojourner, NASA Créditos: 3DMI/Shutterstock. 2.1.2 Funcionalidade A funcionalidade dos robôs está diretamente ligada à sua utilidade, possuindoinúmeras aplicações, sendo que cada tipo de aplicação demanda dos robôs móveis uma mecânica, hardware e software específicos. Desse modo, podemos classificar os robôs móveis conforme as principais aplicações: • Robôs pessoais, em sua maioria, são utilizados para entretenimento. Assim, possuem grande interação com humanos e, por isso, precisam ter uma construção que não gere riscos a quem estiver ao seu redor. • Robôs de serviço auxiliam nos afazeres domésticos e no ambiente de trabalho, fazem atividades simples e repetitivas, indo de um lado ao outro levando correspondência, aspirando ou passando pano. Possuem conectividade de um software amigável com o usuário. • Robôs de campo realizam atividades nos mais diversos ambientes, em ambientes externos, perigosos ou pouco conhecidos. São robôs 7 exploratórios, de resgate ou até mesmo utilizados para colheita e plantio automático. Precisam reconhecer o ambiente de forma mais precisa. • Robôs industriais: uma das funcionalidades mais comuns dos robôs móveis é que eles são utilizados nas linhas de produção para realizar tarefas de movimentação de cargas, gestão de almoxarifado e abastecimento nas indústrias. São controlados pelos ERPs e software de logística. Figura 3 – Robô móvel: serviço de inspeção de tubos Créditos: Leo Pakhomov/Shutterstock. 2.1.3 Tipo de controle Existem várias formas de controlar robôs móveis. A seguir, apresentaremos os três principais tipos de controle. • Teleoperados: nesse caso, é necessário um humano para controlar remotamente os movimentos do robô. É um robô muito simples, mas eficiente quando é necessário precisão e realizar atividades em ambientes desconhecidos. Possui baixo custo de investimento. • Semiautônomo: nesse caso, um operador humano define a atividade a ser feita e o robô executa autonomamente a tarefa demandada. Ao finalizar a tarefa, ele guarda outro comando para uma nova atividade. É um robô 8 muito utilizado em rotas/atividades pré-programadas, pois tem bom custo- benefício. • Autônomos: executam tarefas sem interferência do ser humano. Normalmente estão conectados ao software de gestão de logística e mantêm as operações de abastecimento das linhas produtivas à medida que a produção os demanda. Têm a capacidade de desviar de obstáculos, traçar novas rotas em caso de bloqueio e carregam suas baterias quando necessário, tudo de forma autônoma. Figura 4 – Operador humano definindo atividade para o robô Créditos: rozdemir/Shutterstock. 2.2 Gerações de AGVS Assim como ocorreu com os computadores, os robôs móveis foram classificados em gerações de acordo com seu surgimento, conforme veremos a seguir. 2.2.1 Primeira geração: robôs sequenciais Estes robôs são semelhantes aos primeiros braços industriais. Realizam várias repetições da mesma sequência de movimentos ou rotas previamente programadas. Para seu correto funcionamento, requerem um ambiente com postos de trabalho e posições de parada bem definidas. Seus sensores se restringem apenas a coletas de dados internos e status do robô. 9 2.2.2 Segunda geração: robôs com ciclos programáveis Nessa geração, a programação aliada ao uso de câmeras e sensores externos possibilita que os robôs tenham a capacidade de se adequar às variações de situações em que se encontram. Possibilitam algumas decisões pré- programadas, como mudar de rota, parar em estações somente em condições especificas e trabalhar com diferentes velocidades mesmo realizando o mesmo trajeto. Geralmente, as tomadas de decisão ocorrem em pontos pré-definidos, com tags ou sinalizações detectadas pelos sensores externos. 2.2.3 Terceira geração: robôs inteligentes Essa última geração é composta por robôs que empregam Inteligência Artificial no aprendizado e execução das rotas e trajetória. Esses robôs possuem algoritmos de rotas, simulação de comportamento humano e utilizam mecanismos de visão computacional, atualização de posicionamento por GPS ou acelerômetro/giroscópio, controle, comunicação em nuvem via wi-fi e sistema de navegação a laser de alta precisão, possibilitando desviar de pessoas e objetos em movimento, desviando de possíveis obstáculos que deixariam um AGV de segunda geração parado até a retirada desse obstáculo. Figura 5 – Robô realizando atividades humanas Créditos: Lukassek/Shutterstock. TEMA 3 – TECNOLOGIAS E EQUIPAMENTOS DE LOGÍSTICA Como vimos na história dos AGVs, os veículos guiados automaticamente surgiram antes dos próprios robôs. Sua criação aconteceu em função de uma demanda em melhorar e automatizar a logística na época. Mas o que é logística? 10 3.1 Logística A logística está presente em todas nossas atividades cotidianas, desde o planejamento do melhor horário e percurso até o trabalho até a importação de materiais altamente perecíveis vindos do outro lado do mundo. A palavra logística é de origem grega e significa “habilidades de raciocínio lógico” e “cálculo”. Surgiu na antiga Grécia, no Império Bizantino, quando os militares precisavam de conhecimentos, referências de combate e estratégia para gerenciar as guerras. Por essa razão, desenvolveram atividades logísticas de definição de rotas, armazenamento e distribuição de suprimentos, equipamentos e tropas aos locais de combate. Mais restrita às guerras, a logística ganhou destaque no mundo empresarial durante a Segunda Guerra Mundial (1939-1945), pois a empresas passaram a perceber as vantagens competitivas que a logística poderia oferecer aos seus negócios, com a diminuição dos desperdícios, reduzindo assim os custos e maximizando os lucros. Com a globalização, esses desafios vêm crescendo de forma incrivelmente acelerada, gerando novas tecnologias e ferramentas que possibilitem a aplicação da conexão cada vez maior e com mais frequência entre diferentes lugares no mundo. Esse conceito de logística é conhecido como logística integrada. Figura 6 – Diagrama de logística global Créditos: Golden Sikorka/Shutterstock. Atualmente, a logística abrange de ponta a ponta a movimentação de um produto ou serviço, iniciando na fabricação da matéria-prima até a entrega do produto acabado ao consumidor final. À evolução desse processo se dá o nome 11 de cadeia de suprimentos ou cadeia logística, ou supply chain em inglês. O grande objetivo do supply chain é garantir com qualidade a integração de todos os integrantes e procedimentos da cadeia de suprimentos. No Brasil, a atividade de logística já está presente em quase todos os negócios. Com a recente chegada do e-commerce, esse setor vem expandindo e evoluindo para atender a um crescente aumento de demanda e velocidade de entrega. Esse crescimento esbarra na deficiência de infraestrutura, falta de boas estradas, grande extensão territorial, falta de segurança e um sistema de correios nada eficiente. Segundo a Confederação Nacional do Transporte, 57% das estradas brasileiras apresentam algum tipo de deficiência. Como no Brasil 58% de todas as cargas são transportadas por meio de rodovias, segundo o BNDS, temos um impacto enorme que prejudica e, aliado ao alto custo dos combustíveis, encarece todo o sistema de logística no país. 3.2 Etapas da logística Apesar da grande complexidade, a operação logística pode ser dividida em quatro etapas fundamentais. Na sequência, vamos detalhar essas etapas para que você possa entender esse fluxo dentro da supply chain. Figura 7 – Fluxo do supply chain Créditos: DmOK/Shutterstock. 3.2.1 Inbound ou logística de entrada É a parte da logística responsável pela definição e gerenciamento da sua rede de fornecedores. Refere-se a como as matérias-primas e produtos semiacabados são levados para abastecimento das indústrias. Consiste na estratégia de operação para integrar as equipes e empresas envolvidas, para que juntas consigam entregar as matérias-primas,cuidando de questões como as 12 listadas a seguir para elaborar uma estratégia operacional eficiente, evitando, assim, o desabastecimento e desperdício. • Qual é a quantidade de material necessária? • Quando o material será necessário? • Qual fornecedor tem condições de suprir de modo mais adequado? • Qual é o meio de transporte utilizado? • Onde o material será armazenado? Esse tipo de logística evoluiu muito com a tendência da produção just-in- time, buscando a redução de peças em giro, estoques, desperdícios e todos os custos relacionados a eles. Outra vertente dentro da logística inbound é a terceirização dessa etapa do processo logístico. Realizada por empresas especializadas, com softwares específicos, controles digitais, frotas particulares e bastante controle sobre as atividades, essa terceirização possibilita ganhos imediatos de custos e tempo de resposta. Figura 8 – Atividades logística de entrada Créditos: Travelpixs/Shutterstock. 3.2.2 In house ou logística interna Essa etapa da logística se refere à coordenação do fluxo de materiais e de produção dentro da empresa. Ela ajuda na definição de aspectos pensados para facilitar no processo de montagem ou fabricação dos produtos, envolvendo aspectos de distribuição espacial, movimentação de recursos e fluxo de trabalho. Nessa etapa, a gestão de estoque é a peça-chave, assim como o entendimento de como funciona a demanda por seus produtos, que pode ser 13 estável, sazonal ou irregular (declínio ou crescente). Outros fatores também devem ser levados em conta, como problemas com segurança e também espaço físico, que deve aumentar à medida que o número de partes e produtos aumentam. Como esses estoques costumam ser grandes, necessitam de uma grande área física dedica a eles. Na questão de área física, é importante que as empresas entendam os reais benefícios de se ter uma logística in house na sua operação e o que pode ser transferido para fora da empresa, sem comprometer produtividade de custos. Figura 9 – Atividade logística interna Créditos: Petinov Sergey Mihilovich/Shutterstock. 3.2.3 Outbound ou logística de saída Essa etapa da logística é responsável pelo processo de entrega dos serviços ou produtos acabados, transporte dessas mercadorias, definição do melhor canal de distribuição e do tipo de modal. Isso significa que a logística outbound lida com a saída desses materiais para pontos de apoio, centros de distribuição (CDs) ou para os consumidores finais, lojas ou clientes. O sucesso dessa etapa da logística depende de um bom planejamento e análise de cada fator que pode influenciar no resultado da entrega dos produtos, sendo suas principais atividades listadas a seguir: • Criação dos planos de entrega e de rotas; 14 • Contratação de operadores logísticos, de transportadoras ou de motoristas autônomos; • Monitoramento das entregas; • Planejamento de trocas e devoluções de mercadorias pelos clientes quando necessário. Figura 10 – Diferentes modais de logística de saída Créditos: Travel mania/Shutterstock. 3.2.4 Logística reversa Essa área da logística segue o caminho inverso da logística comum, pois é a área responsável pelo planejamento, operação e controle do fluxo e informações logísticas para retorno dos bens após sua venda, buscando a mercadoria do ponto de consumo e retornando ao local de origem da forma mais barata e ágil possível. No Brasil, com a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS) aliada ao crescente aumento da preocupação com o meio ambiente, esse tipo de logística faz parte da responsabilidade das empresas sobre os resíduos gerados pelos produtos após o consumo ou vida útil. Dessa forma, existem duas grandes aplicações para logística reversa, sendo a primeira voltada ao controle das políticas de devolução e troca de produtos. A segunda é o recolhimento de alguns tipos de lixo recicláveis com foco no descarte apropriado e reaproveitamento de materiais, gerando diversos benefícios para o meio ambiente e empresas, como: • Recuperação de produtos; • Redução do consumo de matérias-primas; • Reciclagem, substituição e reutilização de materiais; • Reparação de produtos; 15 • Geração de lucro com venda de reciclados. Figura 11 – Logística reversa Créditos: Nuamfolio/Shutterstock. 3.3 Logística na indústria A logística no âmbito corporativo surgiu com o objetivo de melhorar a qualidade da operação e fluxo nos processos, permitindo às empresas um melhor controle produtivo desde o recebimento das matérias-primas até a entrega do produto ao cliente final, reduzindo estoques, tempo de entrega e custos. Na prática, a operação da logística empresarial tem como conceito-chave a cadeia de suprimentos (supply chain), gestão de frotas, modais de transporte, gestão de estoque, contato com fornecedores e principalmente a gestão interna e movimentações na produção, sendo que, quanto maior a complexidade produtiva, maior a necessidade de organizar e gerenciar as etapas que envolvem cada processo de produção. Em função de um mercado cada vez mais competitivo, complexo e dinâmico, a aplicação desse conceito não é mais um diferencial e sim uma necessidade. Essa é uma realidade presente em empresas dos mais diferentes portes e segmentos, as quais possuem seus próprios fornecedores, tecnologias e equipamentos. 16 3.3.1 Equipamentos de logística Dentro das indústrias, a forma de transporte se dá por meio de várias possibilidades. Um dos equipamentos mais comuns utilizados na logística das linhas de produção são as esteiras, roletes e tapetes, sistemas de transporte que possibilitam transporte rápido de um grande volume de produtos, porém são extremamente rígidos. Por serem estruturas grandes que unem os postos de trabalho e processos produtivos, sendo fixados ao chão, qualquer alteração que implique na sua modificação gera grandes tempos de parada e custos extremamente elevados, amarrando os processos produtivos. Os carrinhos industriais podem ser usados em conjunto ou como substituto das grandes esteiras, transportando produtos entre as células de produção, possibilitando flexibilidade no transporte de materiais, podendo rebocar várias caçambas ou apenas uma, muito utilizados para abastecimento de linhas, operando em rotas fixas e pilotadas por um operador treinado. Para retirada de produtos acabados da linha e movimentá-los nas proximidades, as transpaleteiras manuais são as mais utilizadas, pois movimentam cargas horizontalmente puxadas manualmente e não possuem capacidade de elevação de carga como as empilhadeiras manuais. Figura 12 – Equipamentos logística Créditos: Golden Sikorka/Shutterstock. A transpaleteira elétrica é o tipo de equipamento recomendado para o transporte de cargas paletizadas em distancias maiores. Ademais, são equipamentos velozes e silenciosos. Por serem alimentadas a baterias, 17 proporcionam grande economia na operação, sendo recarregadas na própria rede elétrica. Quando a demanda é por carga pesada, as empilhadeiras são as máquinas mais utilizadas, principalmente para carregar e descarregar mercadorias pesadas em paletes, mercadorias que as transpaleteiras não conseguem carregar. São vários os tipos e modelos, podendo ser a combustão, gás liquefeito de petróleo (GLP) ou elétrica. Possuem capacidade de carga de 1.000 kg a 16.000 kg, podendo elevar paletes a uma altura de 2 m até mais de 14 m. Contudo, são soluções que necessitam de operadores qualificados, possuem baixa produtividade e, em função dos grandes riscos, precisam operar em áreas separadas dos operadores. Figura 13 – Equipamentos de logística Créditos: Johnnypop/Shutterstock. A busca constante por alternativas mais viáveis fez com que os veículos móveis autoguiados (AGV) ganhassem mais espaço dentro das indústrias, possibilitando umaflexibilidade extremamente importante, trazendo benefícios de redução de custo e aumento de produtividade para as linhas de produção. 18 TEMA 4 – O QUE SÃO AGVS? Tendência dentro da área de logística e promessa de redução de custos e aumento de produtividade, os AGVs são uma das ferramentas mais importantes para a logística interna. Mas o que são os AGVs? No decorrer deste tema, iremos entender um pouco mais dessas ferramentas logísticas. A busca constante por alternativas mais viáveis fez com que os veículos móveis autoguiados (AGV) ganhassem mais espaço dentro das indústrias, possibilitando uma flexibilidade extremamente importante com benefícios de redução de custo e aumento de produtividade dentro do processo de fabricação. A sigla AGV é uma abreviação do termo em inglês Automated Guided Vehicle, ou seja, “Veículo Guiado Automaticamente”, que em português podemos abreviar por VGA. Os AGVs são meios de transporte projetados para movimentar produtos e mercadorias dentro de um ambiente de trabalho ou indústria, interligando os diferentes processos produtivos, sendo utilizados em ambientes que requerem transporte de produtos no abastecimento da produção, transporte entre processos e em armazéns. São veículos móveis passiveis de programação e reprogramação. O motivo pelo qual são autoguiados está na sua capacidade de transportar materiais através de diferentes rotas já definidas, de acordo a necessidade do processo em realizar a retirada ou entrega de produtos dentro das fábricas, armazéns e centros de distribuição. Os AGVs possuem inúmeras vantagens, mas seu grande objetivo é poupar tempo, energia elétrica, espaço e aumentar a segurança nas movimentações logística industriais, sendo uma excelente alternativa à solução clássica de uso das empilhadeiras pilotadas pelos motoristas que transportam todas as matérias- primas e produtos no chão de fábrica. 4.1 Flexibilidade dos AGVs A primeira e principal vantagem dos AGVs é sua flexibilidade, a qual se inicia desde o momento da sua instalação nas fábricas, visto que requerem poucas ou nenhuma intervenção na estrutura do chão de fábrica, sendo necessária a colocação de fitas adesivas no chão e alguns marcadores ou tags para tomada de decisão. Além disso, por serem veículos móveis programáveis, 19 possuem grande facilidade de configuração, possibilitando que sejam colocados em diferentes ambientes de trabalho, além de ser possível programar mudanças de rotas e sequência do transporte e entrega dos materiais. Outra vantagem é o alto nível de customização dos AGVs, visto que estes são basicamente uma base móvel na qual podemos colocar esteiras, cestos, flowracks, robôs, equipamentos e podem até ser utilizados com rebocadores, rebocando um ou mais carrinhos, o que torna extremamente fácil a adaptação às diferentes demandas dentro das fábricas. Figura 14 – AGV ao lado de Empilhadeira Créditos: Chesky/Shutterstock. 4.2 Eficiência dos AGVs O alto grau de flexibilidade, por si só, já traz um grande grau de eficiência aos processos logísticos que fazem uso dos AGVs. Porém, o uso puro ou combinado dos sistemas de AGVs permite que as operações fiquem mais cadenciadas e sistêmicas, criando um fluxo contínuo e orquestrado da chegada de matérias-primas às linhas de montagem e entrega de produtos acabados nos depósitos, sequenciando toda a cadeia produtiva, tornando-a mais eficiente. A tecnologia embarcada no AGV possibilita, por meio de monitorização, que os AGVs não apenas deixem os produtos, mas também entreguem ou recolham estes de forma automática. Outro recurso muito interessante possibilita 20 saber onde estão os produtos em tempo real na fábrica, facilitando o sequenciamento de produção, entrega e recolhimento de produtos, mesmo que ele sempre esteja em uma rota fixa, sendo facilidade encontrado. Figura 15 – AGV com carga e descarga automática Créditos: Chesky/Shutterstock. 4.3 Economia dos AGVs Esse é um dos grandes pontos positivos quando o assunto é AGV. A redução dos custos operacionais gerada pelos AGVs faz da implementação dos seus projetos um sucesso, uma vez que o retorno sobre o investimento ou ROI, na sua grande maioria, é alto, visto que podem trabalhar continuamente sem interrupções, 24 horas, 7 dias por semana, com pouca ou nenhuma supervisão, exigindo apenas troca de baterias e pequenas manutenções. A substituição de uma transpaleteira, por exemplo, não é uma substituição direta, pois além da redução no gasto com operadores nos vários turnos de operação, existe, também, o custo da transpaleteira em si, que se aproxima muito do valor do próprio AGV. Dessa forma, a economia ocorre nos dois lados. O fator segurança tem grande influência na economia, uma vez que os AGVs possuem rotas fixas e sistema de segurança, evitam acidentes e consequentemente reduzem os gastos com insalubridades e afastamentos. 21 Figura 16 – Economia gerada por logística otimizada Créditos: jaturonoofer/Shutterstock. TEMA 5 – TIPOS DE AGVS Como vimos, os AGVs estão se tornando cada vez mais presentes no chão das fábricas, auxiliando e melhorando o fluxo logístico nas empresas. Já que trazem tantos ganhos, não podem ser utilizados em todas as atividades logísticas, lidando com todos os materiais e movimentações do cotidiano? 5.1 Nomenclaturas Existem muitos tipos de AGVs. Alguns tipos específicos recebem até nomenclatura diferenciada. Essas variações do termo AGV ocorrem por tipo de tecnologia empregada em seu sistema de navegação ou por sua capacidade de carga e característica dos produtos a serem transportados. Outra fonte de nomenclatura são os fabricantes, criando acrônimos relacionados ao AGV. Abaixo, seguem algumas dessas nomenclaturas: • LGV (Laser Guided Vehicles): veículos guiados a laser; • SGV (Self Guided Vehiches): veículos autodirigidos; • FTS (Fahrerlose Transport System): nome dado na Alemanha; • AGC (Automated Guided Carts): cart autoguiado. Os AGC são veículos autônomos leves, de pequeno tamanho, baixo custo e pouco peso em comparação aos outros AGV. Estes têm função de transportar materiais dentro das fábricas no transporte e armazenamento. 22 Figura 17 – AGV rebocando paleteira Créditos: Itsanan/Stock Adobe. 5.2 Tipos de AGVs Existem diversos tipos de AGVs, de acordo com cada setor, aplicação, frequência de transporte, custo de instalação e custo de manutenção. Com relação à aplicação, encontramos nos mercados AGVs preparados para movimentar materiais específicos de cada setor, com garfos, rolos, com plataforma, para movimentação de meios pesados, para movimentação de box com rolos e/ou pranchas de armazenamento, para movimentação de paletes vazios, paletes acabados e ainda em aço inox para atender às normativas do setor alimentar e farmacêutico. Existem várias tipologias disponíveis, que devem ser escolhidas para melhor se encaixar às aplicações e produtos de acordo com o lugar onde os materiais serão movimentados na manufatura. A seguir, estão listados alguns dos tipos mais comumente utilizados na indústria. • AGVs rebocadores, também chamados de AGVs reboque. Esse é o tipo mais comum e foram os primeiros a serem introduzidos nas indústrias. Os veículos de reboque podem puxar uma variedade de tipos de reboques e têm capacidades que variam de 1 até 70 toneladas. • AGVs de carga unitária. São AGVs equipados com plataformas, que permitem o transporte de carga unitária, podendo possuir roletes 23 motorizados que possibilitam a transferência automática de carga. Essas plataformas podem ser do tipo elevatórias, de roletes, esteiras motorizadas ou não, tipo flowrack gravitacional ou customizados com múltiplos compartimentos. • AGVs de carga leve. São AGVs com capacidade de até 250 kg, usados para transportar pequenas peças, cestas ououtras cargas leves em um ambiente de fabricação. Eles são compactos e projetados para operar em áreas com grande limitação de espaço. • AGVs porta-paletes. São AGVs projetados para retirar e transportar cargas paletizadas do nível do chão, eliminando a necessidade de suportes ou elevação de cargas fixas. • AGVs empilhadeiras. São AGVs com capacidade de operar com cargas tanto no nível do chão quanto em suportes. Esses veículos também têm capacidade de empilhar cargas em racks, podendo chegar a elevações de até 9 metros para armazenar ou descarregar estantes altas de armazéns verticais. • AGVs de arraste. São AGVs equipados com sistema de engate e desengate automático, além de troca automática do carrinho de arraste. Eles entram embaixo dos carrinhos de arrastre ou trolle, indexam-se e movimentam os carrinhos até o ponto de entrega, desacoplando e seguindo para próximo carrinho a ser movimentado. Figura 18 – AGV rebocador com dois carrinhos Créditos: Jenson/Shutterstock. 24 Figura 19 – AGVs empilhadeira e de carga unitária Créditos: MAX 3D Design/Shutterstock. 25 REFERÊNCIAS CARVALHO, T. Logística: fatores para melhorar a eficiência da sua empresa. Voitto, 16 jun. 2020. Disponível em: <https://www.voitto.com.br/blog/artigo/o-que- e-logistica>. Acesso em: 4 maio 2021. ENTENDA o conceito de logística e sua importância dentro das empresas. Mais Polímeros, 3 jun. 2019. Disponível em: <http://www.maispolimeros.com.br/2019/06/03/conceito-de-logistica/>. Acesso em: 4 maio 2021. FAZLOLLAHTABAR, H.; SAIDI-MEHRABAD, M. Autonomous Guided Vehicles. Suiça: Springer, 2015. GROOVER, M. P. et al. Robótica: tecnologia e programação. São Paulo: McGraw-Hill, 1989. MATARÍC, M. J. Introdução à Robótica. 1. ed. São Paulo: Unesp; Blucher, 2017. PSCHEIDT, É. R. Robô Autônomo – Modelo Chão de Fábrica. 68 f. Monografia (Graduação em Engenharia da Computação) – Centro Universitário Positivo, Curitiba, 2007. SIEGWART, R.; NOURBAKHSH, I. R. Introduction to Autonomous Mobile Robots. 1. ed. Cambridge: The MIT Press, 2004. SAMPIERI, R. H.; COLLADO, C. F.; LUCIO, P. B. Metodologia de pesquisa. 5. ed. Porto Alegre: Editora penso, 2013. WHAT is an AGV System? Scott Automation, 1 nov. 2019. Disponível em: <https://www.scottautomation.com/news/articles/what-is-an-agv-system/>. Acesso em: 4 maio 2021.
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