Robótica Colaborativa: Panorama dos Estudos na Perspectiva da Gestão da Produção

Autores

DOI:

https://doi.org/10.32358/rpd.2021.v7.516

Palavras-chave:

robótica colaborativa, cobot, indústria 4.0, revisão sistemática da literatura

Resumo

Objetivo: Este artigo tem como objetivo compreender as especificidades da robótica colaborativa sob a perspectiva da gestão da produção e operações, assim como identificar oportunidades para pesquisas futuras sobre o tema. Metodologia/Abordagem: Foi conduzida uma revisão sistemática de literatura nas bases de dados Scopus e Web of Science. Esse procedimento envolveu 84 artigos publicados entre 1997 e 2018. Conclusões: A análise do referencial teórico revelou os assuntos mais abordados na pesquisa dedicada aos robôs colaborativos (Cobots), os trabalhos mais citados e as abordagens de pesquisa adotadas. Limitações da pesquisa: A amostra foi extraída de apenas duas bases de dados internacionais excluindo publicações na forma de livros e artigos disponibilizados em outras bases de dados. Originalidade/Valor do artigo: O estudo apresenta algumas especificidades a respeito da aplicação e desenvolvimento dos COBOTs, assim como suas vantagens e restrições no âmbito da gestão da produção.

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Biografia do Autor

Juliano Endrigo Sordan, Federal University of São Carlos

Juliano Endrigo Sordan é bacharel em Administração pelo Centro Universitário de Araraquara (UNIARA). Mestre em Engenharia de Produção pela Escola de Engenharia de São Carlos (EESC USP). Doutor em Engenharia de Produção pela Universidade Federal de São Carlos (UFSCar). Professor Visitante no Dipartamento di Ingegneria Gestionale e Della Produzione do Istituto Politecnico di Torino (Itália). Master Black Belt Lean Six Sigma. Coordenador do curso de Tecnologia em Gestão da Produção Industrial (FATEC Sertãozinho). Diretor da AD HOC Desenvolvimento Empresarial. Com mais de vinte anos de experiência, gerenciou projetos de melhoria da qualidade e produtividade em mais de 40 empresas. Atua na pesquisa, ensino e extensão em administração e engenharia de produção, pincipalmente nos seguintes temas: Total Quality Management, Operational Excellence, Industry 4.0, Theory of Constraints, Lean Manufacturing, Lean Six Sigma, Data Science e Analytics.

Marcio Lopes Pimenta, Universidade Federal de Uberlândia

Editor Associado do periódico World Review of Intermodal Transportation Research (WRITR). Possui doutorado em Engenharia de Produção pela Universidade Federal de São Carlos, mestrado em Administração pela Universidade Federal de Uberlândia e graduação em Administração de Empresas pela UEMG. Tem experiência na área de Administração, com ênfase em Supply Chain Management e Marketing. Atualmente tem atuado em pesquisas sobre Integração Interfuncional em diversos contextos.

Pedro Carlos Oprime, Federal University of São Carlos

Possui graduação em Engenharia de Producao pela Universidade Federal de São Carlos (1989), mestrado em Engenharia de Produção também pela Universidade Federal de São Carlos (1995) e doutorado em Ciências da informação e comunicação - Université Aix Marseille III (2001). Fez estágio de Pós Doutorado no Culverhouse College of Commerce, Universidade do Alabama, e no Instituto de Tecnologia da Universidade de Nantes, França. Em 1993 foi Certified Quality Engineer, CQE, pela American Society for Quality (ASQ/USA), e em 1997 recebeu treinamento em planejamento estratégico pelo INNESTEC, México. Trabalhou nas empresas Freios Varga (depois TRW) e Hudson-Sharpe, nesta última como Gerente Industrial. Atualmente é professor Associado IV da Universidade Federal de São Carlos. Tem experiência na área de Engenharia de Produção, com ênfase em Garantia de Controle de Qualidade, atuando principalmente nos seguintes temas: melhoria contínua, controle estatístico da qualidade, sistema da qualidade e arranjos produtivos locais. 

Yasmine Tomasella Rodrigues, University of São Paulo

Possui graduação em Direito pelo Centro Universitário Eurípedes de Marília (2008) e Gestão Empresarial pela Faculdade de Tecnologia (FATEC) de Sertãozinho (2019). Pós graduada em Gestão de Pessoas (Anhanguera Educacional). Green Belt Lean Six Sigma. Mestranda em Administração de Organizações (FEARP - USP). Pesquisadora membro do Projeto de Pesquisa Social Systems and Sustainable Development (SSYSD) da Universidade Federal de Uberlândia. Suas especialidades em pesquisa e prestação de serviços abrangem temas como: gestão estratégica de pessoas, gestão da mudança organizacional, teoria das organizações, gestão de competências no âmbito da indústria 4.0, management education e sustentabilidade no âmbito social.

Clesio Aparecido Marinho, Federal University of São Carlos

Consultor na área de Excelência Operacional, Green Belt Lean Six Sigma. Mestrado em Engenharia de Produção pela Universidade Federal de São Carlos (UFSCar). Graduado em Administração de empresas com ênfase em Gestão Empresarial, Pós Graduado em Gestão de Empresas, pela FUNDACE USP. Participou de projetos de implementação de Programas de Qualidade ? ISO 9001 em empresas do APL de Sertãozinho, através de projetos patrocinados pelo SEBRAE São Paulo no Programa Incubadora de Empresas e do Programa CEISE QUALIFICA ? Parceria entre SEBRAE / USP São Carlos. Participou de projetos de consultorias a empresas de grande porte, em melhorias de processos de gestão, implantação de indicadores de desempenho, e em processos de Recuperação Judicial. Desenvolveu e ministrou treinamentos em diversos temas sobre Qualidade e Produtividade. Atualmente é professor na FATEC - Faculdade de Tecnologia, Campus Sertãozinho, ministrando as disciplinas de Gestão de Projetos Empresariais, Sistemas Integrados de Gestão, Fundamentos da Gestão da Qualidade e Planejamento e Gestão Estratégica, e responsável pela Empresa Jr. da FATEC unidade de Sertãozinho. 

Referências

Aaltonen, I., Salmi, T., and Marstio, I. (2018). Refining levels of collaboration to support the design and evaluation of human-robot interaction in the manufacturing industry. Proceeded CIRP, 72, 93-98. https://doi.org/10.1016/j.procir.2018.03.214

Andersson, L.A., and Nygards, J. (2008). C-SAM: Multi-robot SLAM using square root information smoothing. In Robotics and Automation, ICRA 2008. IEEE International Conference. 2798-2805. http://doi.org/10.1109/ROBOT.2008.4543634

Bahrin, M.A.K., Othman, M.F., Azli, N.H.N., and Talib, M. F. (2016). Industry 4.0: A review on industrial automation and robotic. Jurnal Teknologi, 78, 6-13.

Barattini, P., Morand, C., and Robertson, N.M. (2012). A proposed gesture set for the control of industrial collaborative robots. In RO-MAN, IEEE, 132-137. http://doi.org/10.1109/ROMAN.2012.6343743

Bayram, B., and İnce, G. (2018). Advances in Robotics in the Era of Industry 4.0. In Industry 4.0: Managing The Digital Transformation, 187-200. Springer, Cham.

Bloem, J., Van Doorn, M., Duivestein, S., Excoffier, D., Maas, R., and Van Ommeren, E. (2014). The Fourth Industrial Revolution: Things to tighten the link between IT and OT. Sogeti VINT2014.

Bogue, R. (2017). Robots that interact with humans: a review of safety technologies and standards. Industrial Robot: An International Journal, 44(4), 395-400. https://doi.org/10.1108/IR-04-2017-0070

Briody, B. (2013). The Robot Reality: Service Jobs are Next to Go [Online]. Fiscal Times. Available at: http://www.thefiscaltimes.com/Articles/2013/03/26/The-Robot-RealityService-Jobs-are-Next-to-Go [Accessed: 4 April 2015].

Brizzi, P., Conzon, D., Khaleel, H., Tomasi, R., Pastrone, C., Spirito, A.M., and Cultrona, P. (2013) Bringing the Internet of Things along the manufacturing line: A case study in controlling industrial robot and monitoring energy consumption remotely. In Emerging Technologies & Factory Automation (ETFA), IEEE 18th Conference, 1-8.

Cremer, S., Mastromoro, L. and Popa, D.O. (2016). On the performance of the Baxter research robot. In Assembly and Manufacturing (ISAM), 2016 IEEE International Symposium, 106-111.

Djuric, A., and Urbanic, R.J. (2018). Using collaborative robots to assist with travel path development for material deposition based additive manufacturing processes. Computer-Aided Design and Applications, 15(4), 542-555. https://doi.org/10.1080/16864360.2017.1419642

Dragan, A.D., Lee, K.C., and Srinivasa, S.S. (2013). Legibility and predictability of robot motion. In Proceedings of the 8th ACM / IEEE international conference on Human-robot interaction, 301-308.

Gunasekaran, A. (1999). Management policies of computer-integrated manufacturing/robotics. Handbook of Industrial Robotics, 473-494.

Hedelind, M., and Jackson, M. (2011). How to improve the use of industrial robots in lean manufacturing systems. Journal of Manufacturing Technology Management, 22(7), 891-905. https://doi.org/10.1108/17410381111160951

International Organization for Standardization – ISO (2016). Robots and Robotic Devices Collaborative Robots, document ISO / TS 15066.

Krüger, J., Bernhardt, R., Surdilovic, D., and Spur, G. (2006). Intelligent assist systems for flexible assembly. CIRP Annals-Manufacturing Technology, 55(1), 29-32. http://doi.org/10.1016/S0007-8506(07)60359-X

Kull, H. (2015). Mass customization: Opportunities, methods, and challenges for manufacturers. Apress.

Lasota, P.A., and SHAH, J.A. (2015). Analyzing the effects of human-aware motion planning on close-proximity human – robot collaboration. Human Factors, 57(1), 21-33. https://doi.org/10.1177%2F0018720814565188

Matthias, B., Kock, S., Jerregard, H., Kallman, M., Lundberg, I., and Mellander, R. (2011). Safety of collaborative industrial robots: Certification possibilities for a collaborative assembly robot concept. In Assembly and Manufacturing (ISAM), 2011 IEEE International Symposium, 1-6. http://doi.org/10.1109/ISAM.2011.5942307

Maurice, P., Schlehuber, P., Padois, V., Measson, Y., and Bidaud, P. (2014). Automatic selection of ergonomie indicators for the design of collaborative robots: A virtual-human in the loop approach. In Humanoid Robots (Humanoids). 14th IEEE-RAS International Conference, 801-808. http://doi.org/10.1109/HUMANOIDS.2014.7041455

Merchán-Cruz, E.A., and Morris, A.S. (2006). Fuzzy-GA-based trajectory planner for robot manipulators sharing a common workspace. IEEE Transactions on Robotics, 22(4), 613-624. http://doi.org/10.1109/TRO.2006.878789

Murphy, R., Murphy, R.R., and Arkin, R.C. (2000). Introduction to AI robotics. MIT press.

Peshkin, M.A., Colgate, J.E., Wannasuphoprasit, W., Moore, C.A., Gillespie, R.B., and Akella, P. (2001). Cobot architecture. IEEE Transactions on Robotics and Automation, 17(4), 377-390. http://doi.org/10.1109/70.954751

Pimenta, M.L. (2019). Cross-functional integration in product development processes in the era of industry 4.0. Production and Development Magazine. 5. https://doi.org/10.32358/rpd.2019.v5.350

Robla-Gómez, S., Becerra, V.M., Llata, J. R., Gonzalez-Sarabia, E., Torre-Ferrero, C., and Perez-Oria, J. (2017). Working together: a review on safe human-robot collaboration in industrial environments. IEEE Access, 5, 26754-26773. http://doi.org/10.1109/ACCESS.2017.2773127

Romero, D., Stahre, J., Wuest, T., Noran, O., Bernus, P., Fast-Berglund, Å., and Gorecky, D. (2016). Towards an operator 4.0 typology: a human-centric perspective on the fourth industrial revolution technologies. In proceedings of the international conference on computers and industrial engineering (CIE46), Tianjin, China, 29-31.

Roy, N., and Dudek, G. (2001). Collaborative robot exploration and rendezvous: Algorithms, performance bounds and observations. Autonomous Robots, 11(2), 117-136. https://doi.org/10.1023/A:1011219024159

Rozo, L., Calinon, S., Caldwell, D.G., Jimenez, P., and Torras, C. (2016). Learning physical collaborative robot behaviors from human demonstrations. IEEE Transactions on Robotics, 32(3), 513-527. http://doi.org/10.1109/TRO.2016.2540623

Rüßmann, M., Lorenz, M., Gerbert, P., Waldner, M., Justus, J., Engel, P., and Harnisch, M. (2015). Industry 4.0: The future of productivity and growth in manufacturing industries. Boston Consulting Group, 9(1), 54-89.

Sapietová, A., Saga, M., Kuric, I., and Václav, Š. (2018). Application of optimization algorithms for robot systems designing. International journal of advanced robotic systems, 15(1), 1-10. https://doi.org/10.1177%2F1729881417754152

Schwab, K. (2017). The fourth industrial revolution. New York: Crown Business.

Silva, G.G.M.P.D., Tubino, D.F., and Seibel, S. (2015). Linhas de montagem: revisão da literatura e oportunidades para pesquisas futuras. Production, 25(1), 170-182. http://dx.doi.org/10.1590/S0103-65132014005000001

Slack, N., Chambers, S., Harland, C., Harrison, A., and Johnston, R.A.D.P. (1999). Administração da produção e operações. São Paulo: Editora Atlas.

Šurdilović, D., Bernhardt, R., and Zhang, L. (2003). New intelligent power-assist systems based on differential transmission. Robotica, 21(3), 295-302. http://doi.org/10.1017 / S0263574702004800

Tamás, P., Illés, B., and Dobos, P. (2016). Waste reduction possibilities for manufacturing systems in the industry 4.0. 20th Innovative Manufacturing Engineering and Energy Conference - IManEE.

Thomopoulos, N.T. (2014). Assembly line planning and control. Springer International Publishing.

Virk, G.S, Moon, S., and Gelin, R. (2008). ISO standards for service robots. In Advances in Mobile Robotics, 133-138. https://doi.org/10.1142/9789812835772_0016

Wang, L.; and Wang, G. (2016). Big data in cyber-physical systems, digital manufacturing and industry 4.0. International Journal of Engineering and Manufacturing (IJEM), 6(4), 1-8, 2016. https://doi.org/10.5815/IJEM.2016.04.01

Webster, J., and Watson, R. (2002). Analyzing the past to prepare for the future: Writing a literature review. MIS quarterly. 26(2), xii-xxiii.

Weiss, A., Huber, A., Minichberger, J., and Ikeda, M. (2016). First application of robot teaching in an existing industry 4.0 environment: Does it really work?. Societies, 6(3), 20. https://doi.org/10.3390/soc6030020

Publicado

2021-04-17

Como Citar

Sordan, J. E. ., Pimenta, M. L., Oprime, P. C. . ., Rodrigues, Y. T. . ., & Marinho, C. A. . . (2021). Robótica Colaborativa: Panorama dos Estudos na Perspectiva da Gestão da Produção. Revista Produção E Desenvolvimento, 7. https://doi.org/10.32358/rpd.2021.v7.516

Edição

Seção

Assuntos de Gestão