Os robôs estão se tornando ajudantes humanos no chão de fábrica

Novas máquinas podem melhorar as condições dos trabalhadores e aumentar a produtividade industrial.

No chão de fábrica de um fabricante de máquinas holandês chamado Hankamp Gears, os trabalhadores retiram equipamentos volumosos de um palete, levantam o material acima dos ombros e prendem-lhe cuidadosamente parafusos. Então, mãos auxiliares aparecem repentinamente para fazer o trabalho pesado, permitindo que os trabalhadores se concentrem no trabalho de fixação.

Mas as mãos não são humanas. Eles pertencem a “robôs colaborativos” ou cobots. Eles fazem parte de um projeto de pesquisa para desenvolver uma nova geração de sistemas humanos-robôs capazes de melhorar as condições dos trabalhadores na indústria e aumentar a produtividade industrial.

Das dores aos ganhos

Durante o projeto, denominado SOPHIA, os pesquisadores montaram sensores nos cobots. Combinados com a aprendizagem automática para processar dados, os sensores medem os movimentos dos trabalhadores para avaliar se as tarefas precisavam de ser alteradas ou as cargas redistribuídas para se adequarem às pessoas – sem que estas sequer se apercebessem.

“Os cobots podem melhorar a produtividade e a forma como as pessoas trabalham”, disse o Dr. Arash Ajoudani, chefe do laboratório de Interfaces e Interação Homem-Robô do Instituto Italiano de Tecnologia em Gênova. “Se uma pessoa está realizando uma tarefa com um cobot em vez de outra pessoa, o cobot pode mudar sua forma de operar para colocar tudo a favor da pessoa”.

Ajoudani lidera o SOPHIA, que deverá terminar em abril de 2024, após quatro anos e meio, incluindo uma prorrogação de seis meses. Reuniu especialistas de organizações de seis países europeus. Além da Itália, os parceiros são da Bélgica, França, Alemanha, Holanda e Eslovénia.

A principal conclusão dos investigadores é que a automação no setor industrial é uma grande oportunidade para empresas e trabalhadores, e não uma séria ameaça aos empregos. Isto porque, com a ajuda dos cobots, os trabalhadores são libertados para tarefas mais qualificadas e tornam-se mais valiosos para os empregadores.

“O problema não são os robôs tomarem empregos”, disse Ajoudani. “O problema é encontrar pessoas suficientes para fazer trabalhos pouco qualificados.”

Ele destacou este ponto com um exemplo da agricultura, dizendo que muitas funções pouco qualificadas que antes eram comuns praticamente desapareceram.

“Ninguém sabe ordenhar uma vaca, mas há 150 anos, se não o fizesse, não sobreviveria”, disse Ajoudani. “Talvez daqui a 100 anos um trabalhador não precise ser capaz de levantar e mover uma caixa, mas sim de programar um robô para fazer isso. Esses trabalhos eventualmente – muito gradualmente – desaparecerão.”

Operadores suaves

A equipe SOPHIA trabalhou com fabricantes do setor automotivo – entre eles a montadora alemã Volkswagen e a Hankamp Gears – para projetar cobots que se comportassem como aliados dos trabalhadores no chão de fábrica.

Ajoudani disse que o próximo passo é melhorar a capacidade dos cobots de agirem por conta própria. Isso, por sua vez, requer formação específica para as pessoas que trabalham com os cobots e supervisionam o seu desempenho.

“Para chegar lá, precisamos torná-los colaborativos, combinando habilidades de supervisão humana com a robustez dos robôs”, disse Ajoudani.

SOPHIA faz parte de uma série de projetos de investigação para promover as possibilidades de robôs e outras máquinas emergentes trabalharem ao lado de pessoas de forma a melhorar o bem-estar dos trabalhadores e a eficiência empresarial.

Toda a ideia chama-se “Indústria 5.0” – a abordagem da Comissão Europeia para colocar os trabalhadores no centro da produção à medida que o setor industrial da UE passa por uma transformação digital e verde.

Garantir o bem-estar mental no local de trabalho do futuro é um elemento da estratégia global.

Um projeto de investigação separado examinou se os cobots podem tornar os trabalhadores mais felizes. Chamado de MindBot, o projeto foi encerrado em setembro de 2023, após quase quatro anos.

Reuniu investigadores belgas, croatas, alemães e italianos que trabalham para empresas de tecnologia, fabricantes e agências públicas e que se concentram em tudo, desde psicologia até engenharia.

Indo na onda

A equipe do MindBot baseou seu trabalho no conceito psicológico de “fluxo” – no qual as pessoas se sentem motivadas e focadas quando seu nível de habilidade corresponde à tarefa em questão.

“Ninguém pode estar em estado de fluxo 100% do tempo”, disse o Dr. Fabio Storm, pesquisador do instituto científico IRCCS Eugenio Medea, com sede na Itália, que liderou o projeto. “Queríamos ver se conseguíamos entender quando o fluxo estava acontecendo.”

A equipe começou observando o uso de cobots e suas interações com pessoas em diversas instalações de produção, inclusive nos setores automotivo e de componentes eletrônicos.

Questionários e observações ajudaram a estabelecer uma linha de base do esforço físico e mental exigido pelos trabalhadores que interagiam com parceiros robóticos.

Os pesquisadores então simularam mudanças realistas para voluntários em um laboratório, trabalhando com um braço robótico ao qual foram adicionados módulos tecnológicos. Auxiliados por algoritmos baseados em vídeo e inteligência artificial, os sensores ópticos ajudaram a medir os níveis de fadiga física dos trabalhadores humanos.

O cobot foi programado para responder aos dados fornecidos pelos sensores, desacelerando para acompanhar o ritmo de cada trabalhador humano se este diminuísse no final de um turno.

A equipe também desenvolveu um avatar para o cobot em um tablet para interagir com os trabalhadores. Isso não foi um exagero para os trabalhadores, já que muitos já haviam inventado apelidos – um deles era “Robbie” – para seus colegas cobots, de acordo com Storm.

As informações colhidas nos questionários ajudaram a equipe a aperfeiçoar as tecnologias para melhorar as tarefas.

“Muitas das áreas que analisamos não se concentram realmente na tecnologia, mas no seu efeito sobre os trabalhadores humanos”, disse Storm.

Ângulo inclusivo

Outro aspecto da pesquisa da MindBot sobre cobots explorou como as empresas podem integrar melhor as pessoas autistas na força de trabalho.

Com a ajuda de psicólogos, a equipa desenvolveu informações para os trabalhadores ajudarem a prepará-los para qualquer aspecto particularmente delicado do trabalho ou do ambiente – por exemplo, se precisassem de se habituar a ruídos altos ou luzes fortes. Isso incluiu o mapeamento passo a passo de tarefas específicas para facilitar aos trabalhadores a antecipação do que precisariam fazer.

“É importante adequar o trabalho à pessoa, e não o contrário”, disse Storm. “Queríamos mostrar que a indústria poderia ser uma opção de emprego para pessoas autistas”.

MindBot apresentou diretrizes de emprego relacionadas à Comissão Europeia para revisão e espera que sejam publicadas.

Em qualquer caso, o trabalho realizado no âmbito do projecto não terminará aqui porque os membros da equipa planeiam investigar em conjunto outros aspectos de como a robótica pode melhorar as condições no local de trabalho.

“Muitas das ferramentas, métodos e descobertas do MindBot já foram usadas em outras atividades ou serão”, disse Storm.