Estudo prospetivo para a implementação de robótica colaborativa na secção de embalamento manual de uma empresa do ramo mobiliário

Abstract

Os valores da incidência das doenças musculoesqueléticas em contexto laboral demonstram que deve existir uma preocupação sobre esta temática. Dessa forma, existem várias medidas preventivas que têm vindo a ser propostas, uma dessas medidas para a prevenção ou redução do risco ocupacional é a implementação de soluções robóticas, que tem aumentado ao longo dos últimos anos. A robótica colaborativa é uma tecnologia incorporada na Indústria 4.0, cujo principal objetivo é diminuir coletivamente o risco ocupacional do trabalhador. No entanto, a sua implementação apresenta vários desafios. Dessa forma, previamente à fase de projeto e implementação, torna-se pertinente avaliar, em contexto industrial, a potencialidade para a implementação de um sistema colaborativo. Com este propósito, foi desenvolvido um trabalho de investigação prospetivo numa indústria de fabricação de mobiliário em Portugal. O objetivo desta dissertação passa por avaliar a potencialidade de implementação de robótica colaborativa em postos de trabalho manuais. Para cumprir esse objetivo, ao longo da dissertação foram utilizadas várias ferramentas de análise, tais como o método Ergonomic Work Analysis (EWA), o método Rappid Upper Limb Assesment (RULA), o Key Indicator Method – Manual Handling Operations (KIM MHO) e o Key Indicator Method – Lifting Handlying and Carrying (KIM-LHC), bem como a realização de vários estudos de tempos e cálculo do RULA Ponderado. Seguidamente, foi aplicado um algoritmo para estimar a potencialidade de implementação de robótica colaborativa que considera os seguintes critérios: segurança e ergonomia, qualidade do produto/processo, fator económico e espaço. Tendo sido este último critério discutido com os responsáveis da empresa adotando a técnica de focus group. Como principal contributo deste projeto de dissertação, surge uma análise multi-método, aplicada a duas linhas de embalamento da secção de embalamento manual. Da qual se conclui que existem Postos de Trabalho que necessitam de intervenções e que vários são os Postos de Trabalho na secção com uma potencialidade entre moderada e boa para a implementação de robótica colaborativa.

The values for the incidence of musculoskeletal diseases in the workplace demonstrate that there should be a concern about this issue. Thus, there are several preventive measures that have been proposed, one of the measures for the prevention or reduction of occupational risk is the implementation of robotic solutions, which has increased over the last few years. Collaborative robotics is a technology incorporated in Industry 4.0, whose main objective is to collectively reduce the occupational risk of the worker. However, its implementation presents several challenges. Thus, prior to the design and implementation phase, it is pertinent to assess, in an industrial context, the potential for implementing a collaborative system. For this purpose, a prospective investigation was carried out in a furniture manufacturing industry in Portugal. The objective of this dissertation is to evaluate the potential of implementing collaborative robotics in manual work stations. To fulfill this objective, throughout the dissertation several analysis tools were used, such as the Ergonomic Work Analysis (EWA), the Rappid Upper Limb Assesment (RULA), the Key Indicator Method – Manual Handling Operations (KIM-MHO) and the Key Indicator Method – Lifting Handlying and Carrying (KIM-LHC). As well as carrying out several time studies and calculating the Weighted RULA. Then, an algorithm was applied to estimate the potential for implementing collaborative robotics that considers the following criteria: safety and ergonomics, product/process quality, economic factor and space. This last criterion was discussed with the company's managers, adopting the focus group technique. As the main contribution of this dissertation project, a multi-method analysis is presented, applied to two packaging lines of the manual packing section. From which it can be concluded that there are workstations that need interventions and that there are several workstations in the section with a potential between moderate and good for the implementation of collaborative robotics.