João Miguel Mesquita
A presença de robôs humanoides nas fábricas deixou de ser apenas um conceito experimental. A BMW realizou um projeto-piloto de dez meses na área de construção da carroçaria em que um robô humanoide trabalhou em turnos de dez horas e participou na produção de mais de 30 mil unidades do modelo BMW X3. Durante esse período, o equipamento operou em conjunto com outros robôs industriais, num sistema em que uma máquina executava a tarefa enquanto outra tratava da movimentação dos veículos.
Este tipo de colaboração entre máquinas faz parte de uma transformação mais profunda na produção automóvel. Embora algumas experiências com robôs humanoides estejam associadas a fabricantes norte-americanos, na Europa a BMW optou por um parceiro diferente. Para as suas fábricas europeias, a empresa trabalha com a Hexagon Robotics, subsidiária do grupo sueco Hexagon AB com sede em Zurique.
O robô desenvolvido por esta empresa chama-se Aeon e está atualmente em fase de implementação na unidade de produção da BMW em Leipzig. Trata-se de um robô multifuncional concebido para trabalhar em ambiente industrial. Ao contrário de outros robôs humanoides que se deslocam com pernas, o Aeon utiliza rodas, uma escolha pensada para permitir deslocações rápidas em fábricas de grande dimensão, podendo atingir velocidades de cerca de 2,5 metros por segundo.
Inteligência artificial aplicada ao chão de fábrica
O Aeon foi projetado para executar várias funções dentro da fábrica. Equipado com 22 sensores e 34 graus de liberdade de movimento, o robô consegue manipular componentes e realizar inspeções de qualidade com elevada precisão, incluindo verificações em portas de veículos através de scanners integrados.
Outro elemento relevante para ambientes industriais é a autonomia operacional. O sistema foi desenhado para evitar longas paragens de carregamento. O robô consegue substituir a própria bateria de forma autónoma em menos de 30 segundos, permitindo manter a operação praticamente contínua.
Na fábrica de Leipzig, a BMW prevê utilizar o Aeon sobretudo em tarefas ligadas à montagem de baterias e à produção de componentes. A diferença face a gerações anteriores de robôs colaborativos está na forma como estes sistemas são treinados e operados.
O Aeon integra o que os seus programadores designam por inteligência artificial física, permitindo aprender através de simulações, aprendizagem por imitação e modelos baseados no mundo real. O robô utiliza câmaras de visão de 360 graus para detetar obstáculos ou a presença de trabalhadores e ajustar o seu comportamento em tempo real.
A utilização destes robôs está integrada numa arquitetura tecnológica mais ampla da BMW conhecida como iFactory. Trata-se do plano global da empresa para transformar a produção automóvel num sistema altamente digitalizado, flexível e orientado por dados.
A iFactory assenta numa infraestrutura de dados comum e na interligação global das fábricas da BMW, substituindo sistemas antigos em que bases de dados de qualidade, logística e manutenção funcionavam de forma isolada. O objetivo é criar um fluxo contínuo de informação entre máquinas, software e equipas de engenharia.
No centro deste modelo está um serviço de streaming de dados onde cada máquina envia informação em tempo real. Esta base alimenta os sistemas de inteligência artificial utilizados na produção. Atualmente, a BMW afirma ter mais de 1.100 casos de utilização de IA ativos nas suas unidades de produção, com uma poupança anual superior a 30 mil euros por aplicação.
A empresa descreve a evolução desta tecnologia em quatro níveis de maturidade, culminando em agentes autónomos de inteligência artificial capazes de tomar decisões dentro do processo produtivo. Estes sistemas são desenhados para lidar com requisitos complexos da produção sem intervenção constante dos operadores.
Outra peça central desta estratégia é o chamado gémeo digital das fábricas. A BMW criou uma réplica virtual das suas unidades de produção através de um projeto desenvolvido em colaboração com a Nvidia, baseado em digitalização laser de todas as fábricas da empresa.
O resultado é um ambiente virtual que replica as instalações físicas com precisão milimétrica. Nesse espaço digital, engenheiros podem simular fluxos logísticos, testar a posição de robôs ou avaliar a ergonomia dos postos de trabalho antes de qualquer alteração ser feita na fábrica real.
Este ambiente também pode integrar os agentes de inteligência artificial usados na produção, permitindo simular cenários e apoiar decisões de planeamento industrial.
Os sistemas de inteligência artificial permitem ajustar o consumo energético das unidades de produção à disponibilidade de fontes renováveis, como energia eólica ou solar, equilibrando automaticamente picos de carga e procura. Este tipo de otimização seria difícil de gerir com sistemas tradicionais devido ao volume de variáveis envolvidas.
Ao mesmo tempo, a arquitetura da iFactory permite alterar rapidamente a configuração das linhas de produção. A BMW afirma que consegue modificar o tipo de sistema de propulsão instalado numa linha e alterar a sequência de encomendas até seis dias antes do início da produção.
A introdução de robôs humanoides como o Aeon surge, assim, como mais um passo dentro de uma estratégia mais ampla. A fabricante automóvel procura transformar as suas fábricas em ambientes altamente conectados, onde robótica, inteligência artificial e modelos digitais trabalham em conjunto para gerir processos industriais cada vez mais complexos.
