Os robôs universais podem substituir os robôs KUKA? Depende...

A KUKA e a Universal Robots (UR) são fabricantes líderes de robôs, mas respondem a necessidades diferentes no panorama da automação. Este artigo explora a questão de saber se os robôs universais podem substituir os robôs KUKA, analisando os seus pontos fortes, fracos e aplicações típicas. A resposta não é um simples "sim" ou "não", mas sim uma compreensão diferenciada de quando e onde cada marca se destaca. Esta é uma leitura crucial para qualquer pessoa que esteja a considerar a automatização de robôs e a tentar decidir entre estes dois principais intervenientes.

1. KUKA e Universal Robots: Filosofias diferentes, pontos fortes diferentes

A KUKA e a Universal Robots (UR) representam duas abordagens distintas à robótica. Compreender estas filosofias subjacentes é fundamental para perceber quando é que uma pode substituir a outra.

• KUKA: A KUKA AG, uma empresa alemã com uma longa história na automação industrial, concentra-se principalmente em robôs industriais de alto desempenho e alta precisão. Embora a KUKA faz A KUKA oferece robôs colaborativos (cobots) como o LBR iiwa, a sua força principal reside em robôs robustos e potentes concebidos para ambientes de fabrico exigentes, particularmente em indústrias como a automóvel. A KUKA se destaca em aplicações que exigem alta carga útil, velocidade e integração complexa.
• Robôs Universais (UR): A Universal Robots, uma empresa dinamarquesa, é pioneira no domínio dos robôs colaborativos. Os seus exclusivamente fabricar cobots, centrando-se na facilidade de utilização, flexibilidade e acessibilidade. Os robôs UR são concebidos para tarefas que beneficiam da colaboração entre humanos e robôs, muitas vezes em operações de menor escala ou para tarefas que requerem reprogramação e reimplementação frequentes.

Esta diferença fundamental de enfoque molda a conceção, as capacidades e as aplicações-alvo das respectivas linhas de robôs.

2. KUKA: A potência industrial

Os robôs industriais da KUKA caracterizam-se por:

• Elevada capacidade de carga útil: A KUKA oferece robôs capazes de manipular cargas úteis que variam de alguns quilogramas a mais de 1000 kg (por exemplo, o KR Titan). Isto torna-os adequados para tarefas pesadas, como levantar carroçarias de automóveis ou manipular grandes peças metálicas.
• Alta velocidade e precisão: Os robôs KUKA são projetados para velocidade e precisão, cruciais para aplicações como soldagem, pintura e montagem em alta velocidade.
• Robustez e durabilidade: Os robôs KUKA são construídos para suportar as duras condições dos ambientes industriais, assegurando uma longa vida útil e um funcionamento fiável.
• Capacidades de integração complexas: A KUKA tem uma vasta experiência na integração dos seus robôs em sistemas de fabrico complexos, incluindo linhas de produção e células automatizadas.
• Vasta gama de modelos: A KUKA oferece uma vasta gama de modelos de robôs, incluindo robôs articulados, robôs SCARA, robôs delta e robôs especializados para várias aplicações.

A força dos robôs industriais da KUKA reside no fornecimento de soluções de automação completas e altamente projetadas, muitas vezes envolvendo personalização significativa e experiência em integração.

3. Robôs universais: O pioneiro da colaboração

Os cobots da Universal Robots caracterizam-se por:

• Facilidade de utilização: Os cobots UR são conhecidos pela sua interface de programação fácil de utilizar. O seu pendente de aprendizagem apresenta uma interface gráfica com ícones intuitivos e a programação é frequentemente feita através de "orientação manual", em que o utilizador move fisicamente o braço do robô para lhe ensinar novas posições.
• Segurança: Como cobots, os robôs UR são concebidos para trabalhar em segurança ao lado de humanos sem necessidade de vedações de segurança (embora sejam sempre necessárias avaliações de risco). Têm sensores de força e binário incorporados que detectam colisões e param o robô.
• Flexibilidade: Os cobots UR são leves e fáceis de deslocar, o que os torna adequados para uma variedade de tarefas e ambientes de trabalho. Podem ser rapidamente redistribuídos para diferentes aplicações.
• Ecossistema "Plug and Play": A UR promoveu um grande ecossistema de acessórios certificados (pinças, sensores, sistemas de visão) através da sua plataforma "UR+", simplificando a integração e a personalização.
• Menor carga útil e alcance: Em comparação com os robôs industriais da KUKA, os cobots UR têm menor capacidade de carga útil (atualmente até 30 kg) e alcance.

A força do UR reside no facto de fornecer robôs colaborativos acessíveis, fáceis de utilizar e flexíveis, que podem ser rapidamente utilizados para uma vasta gama de tarefas.

4. Frente a frente: Carga útil, alcance e precisão

Esta tabela mostra claramente a diferença de escala. Os robôs industriais da KUKA são construídos para tarefas pesadas e de alta precisão, enquanto os cobots UR são concebidos para cargas úteis mais leves e tarefas em que a precisão extrema é menos crítica.

5. Programação e facilidade de utilização: Um importante fator de diferenciação

A programação é um ponto de contraste importante:

• KUKA: Embora a KUKA ofereça orientação manual para os seus cobots (como o LBR iiwa), a programação dos seus robôs industriais requer frequentemente um conhecimento mais especializado das linguagens de programação de robôs (como a KRL da KUKA). O ambiente de programação da KUKA é poderoso e flexível, permitindo uma personalização complexa, mas tem uma curva de aprendizagem mais acentuada.
• Robôs universais: A programação do UR é conhecida pela sua simplicidade. A consola de aprendizagem e a interface gráfica, combinadas com a orientação manual, tornam-na acessível a utilizadores com pouca ou nenhuma experiência prévia em robótica. Esta facilidade de utilização é um ponto-chave de venda do UR.

Para os utilizadores novos em robótica ou para aqueles que dão prioridade à rápida implementação e facilidade de programação, o UR tem uma clara vantagem. Para aplicações complexas que exigem programação e personalização avançadas, o ambiente mais poderoso (mas mais complexo) da KUKA pode ser preferido.

6. Caraterísticas de segurança: Colaborativo vs. Industrial

A segurança é tratada de forma diferente:

• KUKA (Robôs industriais): Os robôs industriais tradicionais, como a maioria da linha da KUKA, são não inerentemente colaborativos. Operam a altas velocidades e com forças elevadas, exigindo vedações de segurança, cortinas de luz e outras medidas de segurança para proteger os trabalhadores humanos.
• KUKA (Cobots - LBR iiwa): KUKA's cobotscomo o LBR iiwa, são concebido para uma colaboração segura entre humanos e robôs, com sensores e caraterísticas de segurança incorporados.
• Robôs universais: Todos os robôs UR são cobotsconcebidos para uma interação segura entre humanos e robôs. Possuem sensores de força e binário incorporados e funcionalidade de paragem monitorizada com classificação de segurança.

Se a aplicação requer colaboração estreita entre homem e robô sem uma proteção de segurança extensa, é necessário um cobot (da UR ou da linha de cobots da KUKA). Se o robô puder operar numa área separada e protegida, um robô industrial tradicional da KUKA poderá ser mais adequado devido à sua maior carga útil e velocidade.

7. Aplicações: Onde cada marca se destaca

• KUKA (Robôs industriais):

  • Fabrico de automóveis: Soldadura, pintura, movimentação de materiais, montagem.
  • Manuseamento de materiais pesados: Levantar e deslocar objectos grandes e pesados.
  • Tarefas de alta velocidade e alta precisão: Aplicações que exigem extrema precisão e rapidez.
  • Células de fabrico complexas: Integrado em sistemas automatizados de maior dimensão.

• Robôs universais (Cobots):

  • Escolha e local: Deslocação de peças de um local para outro.
  • Manutenção de máquinas: Carregamento e descarregamento de peças de máquinas CNC, máquinas de moldagem por injeção, etc.
  • Embalagem e paletização: Embalagem de produtos e empilhamento de caixas.
  • Montagem da luz: Tarefas como inserir parafusos ou unir peças pequenas.
  • Inspeção da qualidade: Utilização de sistemas de visão para inspecionar peças.
  • Tarefas que requerem reprogramação frequente: Devido à sua facilidade de programação, os cobots UR são adequados para tarefas que mudam frequentemente.

A aplicação é a primário determinante para saber se um robô UR pode substituir um robô KUKA.

8. Integração e personalização: Ecossistema vs. Soluções chave na mão

• Robôs universais: A UR promove uma abordagem de "ecossistema aberto". A sua plataforma "UR+" oferece uma vasta gama de pinças, sensores, sistemas de visão e software certificados de fornecedores terceiros, concebidos para se integrarem facilmente nos cobots UR. Esta abordagem "plug and play" simplifica a personalização.
• KUKA: Embora a KUKA também ofereça acessórios e opções de integração, está frequentemente mais focada em fornecer soluções completas e chave na mão, especialmente para os seus robôs industriais. Isto envolve frequentemente um trabalho de engenharia e integração mais personalizado, tirando partido da vasta experiência da KUKA em projectos de automação complexos.

A abordagem da UR é ideal para os utilizadores que pretendem montar as suas próprias soluções a partir de componentes facilmente disponíveis. A abordagem da KUKA é mais adequada para os utilizadores que necessitam de um sistema totalmente concebido e integrado, frequentemente para aplicações mais complexas ou exigentes.

9. Custo e apoio: Factores a considerar

• Custo: Em geral, os cobots da Universal Robots são mais económicos do que os robots industriais da KUKA. O cobot LBR iiwa da KUKA é normalmente mais caro do que os modelos UR comparáveis. No entanto, o custo total depende do modelo específico do robot, dos acessórios, dos requisitos de integração e do software.
• Apoio: Tanto a KUKA como a UR oferecem serviços de apoio técnico, formação e manutenção. A KUKA, com a sua história mais longa e maior presença global, tem uma rede de apoio muito extensa. A UR também tem uma infraestrutura de suporte global em crescimento e uma forte comunidade online.

10. O veredito: Substituição ou coexistência?

Então, os robôs universais podem substituir Robôs KUKA? A resposta é: depende inteiramente da aplicação.

• A substituição é possível quando:

  • A aplicação requer as caraterísticas de um cobot: segurança inerente para uma interação estreita homem-robô, facilidade de programação e flexibilidade para mudanças frequentes de tarefas.
  • Os requisitos de carga útil e alcance estão dentro das capacidades dos cobots UR (atualmente até 30 kg e 1750 mm).
  • Precisão e velocidade extremas são não os requisitos primários.
  • É suficiente uma solução "plug and play" do ecossistema UR+ facilmente disponível.

• A substituição é não provavelmente quando:

  • A aplicação requer a elevada carga útil, velocidade e precisão de um robô industrial.
  • O robô tem de funcionar numa área dedicada e vigiada sem interação humana próxima.
  • A aplicação requer uma integração complexa com outros sistemas de fabrico e uma extensa engenharia personalizada.
  • A tarefa exige a robustez e a durabilidade de um robô industrial para trabalhos pesados.

Em muitos casos, os robôs industriais da KUKA e os cobots da Universal Robots coexistir dentro da mesma unidade de fabrico, cada uma desempenhando as tarefas para as quais é mais adequada. Não se trata de um substituir totalmente o outro, mas sim de escolher a ferramenta correta para o trabalho. Uma fábrica pode utilizar os robôs industriais KUKA para soldadura pesada e manuseamento de materiais numa linha de produção, enquanto utiliza cobots UR para tarefas de montagem mais pequenas ou para o tratamento de máquinas numa área diferente. A necessidade de linguagens de programação complexas é reduzida graças à interface intuitiva.

Principais conclusões

• A KUKA e a Universal Robots (UR) são fabricantes líderes de robôs com objectivos diferentes: A KUKA concentra-se principalmente em robôs industriais e a UR exclusivamente em robôs de colaboração (cobots).
• Os robôs industriais da KUKA destacam-se em aplicações de alta carga, alta velocidade e alta precisão, muitas vezes exigindo uma integração complexa.
• Os cobots UR foram concebidos para serem fáceis de utilizar, seguros e flexíveis, o que os torna ideais para tarefas que envolvam a colaboração entre humanos e robôs e reprogramações frequentes.
• Os cobots UR podem potencialmente substituir os robots KUKA apenas em aplicações em que as capacidades de um cobot são suficientes e as suas vantagens (segurança, facilidade de utilização) são benéficas.
• Os robôs industriais da KUKA continuam a ser a melhor escolha para tarefas pesadas e de elevado desempenho que não requerem uma interação humana próxima.
• A carga útil, o alcance, a precisão, a complexidade da programação, os requisitos de segurança, o tipo de aplicação, as necessidades de integração e o custo são factores cruciais a considerar na escolha entre a KUKA e a UR.
• Frequentemente, os robôs industriais KUKA e os cobots UR coexistir dentro da mesma instalação, cada um com tarefas diferentes.
• A UR oferece um ecossistema "plug and play" ("UR+") para uma personalização fácil, enquanto a KUKA fornece frequentemente soluções de automatização mais abrangentes e prontas a utilizar.
• Os cobots UR são geralmente mais acessíveis do que os robots industriais da KUKA; o cobot LBR iiwa é normalmente mais caro do que os modelos UR comparáveis.
• Ambas as empresas oferecem um vasto apoio técnico e formação.
• A escolha não é sobre "substituição" em todos os casos, mas sobre a seleção do o robô certo para a aplicação específica.
• As principais diferenças entre a KUKA e a UR devem ser tidas em conta.
• A KUKA destaca-se na automação complexa, enquanto a UR é líder em cobots fáceis de utilizar.
• Os cobots UR provaram a sua utilidade em tarefas simples.
• Os robôs UR e KUKA são normalmente utilizados em aplicações diferentes.