Um desafio significativo no campo da logística tem sido o desenvolvimento de sistemas de armazenamento eficientes, cujas exigências tornaram-se cada vez mais complexas devido à diversificação da demanda do consumidor, ao rápido crescimento do comércio eletrônico e a outros fatores. Os sistemas automatizados existentes utilizados nos armazéns possuem um escopo limitado de manuseio e são adequados apenas para determinados itens, dificultando a expansão de sua aplicação para uma variedade maior de armazéns. Para chegar a uma abordagem mais universal, a Hitachi vem desenvolvendo um novo sistema de automação, o robô móvel autônomo de braço duplo. Este robô é capaz de coletar itens de prateleiras em armazéns, nos quais muitos tipos diferentes de produtos são mantidos.
A logística tornou-se uma tábua de salvação essencial para apoiar empresas e o cotidiano das pessoas.
Os armazéns têm um papel importante nas redes logísticas. Especialmente nos últimos anos, com o crescimento rápido das compras pela Internet e da diversificação de demandas dos clientes, as operações de armazenagem foram desafiadas devido às mudanças constantes no número e tipos de itens armazenados. Assim, determinar a eficiência da operação dos armazéns tornou-se uma questão séria. Atualmente, os robôs de apoio logístico são vistos como uma solução promissora.
A Hitachi trabalha com tecnologias robóticas desde a introdução dos primeiros robôs industriais na década de 1960. A empresa desenvolveu diversos robôs, desde robôs para soldagem em arco e outros de apoio à produção até robôs que podem trabalhar em ambientes especializados, incluindo braços robóticos usados em exploração espacial
Servo-Manipulador (dispositivo por controle remoto) com estrutura de braço duplo, desenvolvido em 1963
Primeiro robô de soldagem em arco do Japão, fabricado em 1975
Robô caminhante com quatro pernas, desenvolvido em 1990
Veículo autônomo guiado automaticamente que pode mover-se sem marcações no solo foi comercializado em 2009.
Por volta de 2003, a Hitachi começou a trabalhar intensivamente na utilização de inteligência artificial em robôs de suporte. A empresa alcançou avanços na pesquisa de movimentos autônomos e sua aplicação em sistemas de logística e distribuição. O objetivo é revolucionar a logística para torná-la mais eficiente e para que possa responder às mudanças de forma flexível.
Em 2009, a Hitachi começou a comercializar o Veículo autônomo guiado automaticamente, que pode mover-se sem ler marcadores (como linhas brancas) criando seus próprios mapas. Além disso, a empresa desenvolveu uma tecnologia de movimento autônomo em 2015 para que veículos guiados automaticamente possam mover-se em armazéns onde aconteçam mudanças dinâmicas do ambiente.
Geralmente, veículos guiados automaticamente em fábricas e armazéns contribuem para a eficiência da logística, mas em centros de distribuição, pessoas ainda precisam recolher produtos das prateleiras e separá-los para envio antes e após o transporte dos produtos pelos veículos guiados automaticamente. Em armazéns onde apenas poucos tipos de produtos são armazenados, a eficiência pode ser aprimorada ao instalar sistemas fixos como classificadores e empilhadores automáticos. Contudo, este tipo de equipamento convencional é incapaz de processar muitos tipos diferentes de produtos, e não seria possível melhorar substancialmente a eficiência em armazéns de distribuição onde os itens armazenados são modificados constantemente.
Robô Móvel e Autônomo com Dois Braços desenvolvido em 2015. Uma plataforma móvel, um elevador de altura ajustável e dois braços realizam diversas tarefas coordenadas.
Respondendo a este desafio, a Hitachi começou a conduzir pesquisas em robôs de apoio logístico que podem trabalhar rápido, a velocidades grosseiramente comparáveis a seres humanos, para recolher diversos tipos de produtos de prateleiras em armazéns de distribuição. Estes esforços resultaram no desenvolvimento do Robô Móvel e Autônomo com Dois Braços em 2015. Este robô com dois braços possui uma plataforma móvel com elevador de altura ajustável acoplado e usa dois braços industriais disponíveis comercialmente com garras especializadas que atuam como mãos para pegar e segurar itens de forma segura. O robô possui sensores para determinar sua própria posição e a posição dos produtos. Ele pode movimentar, encontrar e pegar produtos que está procurando. Também pode realizar operações coordenadas usando ambos os braços simultaneamente para realizar tarefas como puxar um pacote de uma prateleira e pegar uma garrafa de plástico dentro de um pacote. Ele pode inclusive pegar um produto e posicioná-lo em uma caixa sendo segurada pelo outro braço, ou pegar uma caixa usando os dois braços e apoiá-la pela lateral e por baixo.
A chave para o sucesso do Robô Móvel e Autônomo com Dois Braços é a nova tecnologia de controle da coordenação desenvolvida pela Hitachi. Para um robô lidar com diversos produtos e ambientes de armazenamento de forma rápida e flexível, ele precisa coordenar os movimentos de vários mecanismos, incluindo sua plataforma móvel, elevador e dois braços. Ao usar métodos de coordenação convencionais, são necessárias comunicações frequentes entre os diferentes mecanismos, aumentando o tráfego de comunicação e os cálculos necessários. O controle uniforme de todos os mecanismos também exige programações complexas. Juntos, este aumento do volume de processamento aumenta o risco de funcionamento defeituoso do robô. Esta nova tecnologia desenvolvida pela Hitachi utiliza um sistema de controle que coordena eficientemente a atividade entre a plataforma móvel, o elevador e os dois braços. Ao determinar o tempo apropriado para o movimento de cada mecanismo e a informação mínima necessária para ser enviada a cada mecanismo, é possível ter todos os mecanismos trabalhando juntos com tráfego de comunicação reduzido. Isso ajudou os robôs a se moverem de forma mais rápida e flexível, como seres humanos.
A crescente popularidade das compras pela Internet por todo o mundo está criando mudanças rápidas no mundo da logística. Neste ambiente, a Hitachi está trabalhando em inovações de software e hardware para logística, incluindo uma profunda revisão das capacidades das garras para que robôs de apoio logístico possam manusear produtos com pesos e formatos diferentes. As empresas do Grupo Hitachi estão planejando começar a usar a tecnologia nos próximos anos com o objetivo de comercializá-la logo depois. Se Robôs Móveis e Autônomos com Dois Braços e veículos guiados automaticamente puderem trabalhar juntos, em breve o sonho do armazém de distribuição desguarnecido se tornará uma realidade. Esta robótica avançada revolucionará a armazenagem, criando mudanças dramáticas no campo da logística. Através da pesquisa e desenvolvimento de robôs de apoio logístico, a Hitachi está criando inovações em logística para apoiar negócios e o cotidiano dos clientes.
Além da pesquisa e do desenvolvimento para robôs de apoio logístico, a Hitachi também está progredindo no desenvolvimento de um sistema de cabine logística avançada para supervisionar todo o ambiente logístico. O sistema da cabine logística criaria uma imagem do armazém usando diversas câmeras 360° para mapear o espaço do armazém em um monitor. Isso permitiria que pessoas entendessem intuitivamente todo o espaço do armazém.
O protótipo que a Hitachi está desenvolvendo possui uma interface de usuário para monitorar modificações em um grande armazém ao longo do tempo. Esta visualização geral das operações torna a identificação de problemas mais fácil, o que permitirá sistemas logísticos mais eficientes e flexíveis. Com estes esforços, a Hitachi está acelerando a pesquisa e desenvolvimento em diversas perspectivas para criar o armazém do futuro.
Data de Publicação: Março 2016
Soluções Por: Hitachi Ltd. Grupo de Pesquisa e Desenvolvimento
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