O boom da robótica na Alemanha: Robótica e automação em vários setores – Uma visão geral abrangente

### É por isso que a Alemanha está entre os líderes mundiais ### Mais do que apenas indústria: robôs que cozinham, cuidam e colocam tijolos estão em ascensão ### Robôs que falam nossa língua: esta tecnologia mudará em breve sua vida cotidiana ### Os ajudantes secretos da Alemanha: como os robôs combatem a escassez de trabalhadores qualificados e garantem nosso futuro ###

Como a robótica e a automação estão se desenvolvendo na Alemanha?

A robótica e a automação estão vivenciando um crescimento notável na Alemanha. A indústria alemã instalou mais robôs em 2023 do que nunca – um total de 28.355 novos robôs industriais, um aumento de 7% em relação ao ano anterior. O estoque operacional atingiu um novo recorde de 269.427 unidades, consolidando a posição da Alemanha como o maior mercado de robôs da Europa.

A densidade de robôs na Alemanha é de 415 robôs industriais por 10.000 funcionários, ocupando o terceiro lugar no ranking internacional – apenas a Coreia do Sul e Singapura estão acima. Esses números demonstram o alto nível de automação na economia alemã e seu papel pioneiro na Europa.

A receita do mercado alemão de robótica está prevista para atingir aproximadamente US$ 4,5 bilhões até 2025. A robótica de serviços domina o mercado, com o maior volume projetado. A demanda por soluções de automação está em constante crescimento em setores como manufatura, saúde e logística, principalmente devido às mudanças demográficas e à consequente escassez de mão de obra qualificada.

Qual o papel da robótica no setor de logística?

O setor de logística está enfrentando mudanças fundamentais com o uso de robótica e tecnologias de IA. Nos próximos anos, o setor vivenciará uma mudança de paradigma impulsionada por robótica avançada e automação. Os principais desenvolvimentos se concentram em robôs móveis autônomos (AMR), gestão de estoque orientada por IA, triagem e embalagem automatizadas e automação de processos robóticos.

Empresas líderes como a Sereact estão desenvolvendo robôs baseados em IA especificamente para tarefas de logística. A Sereact desenvolveu o "PickGPT", o primeiro transformador robótico do mundo que combina grandes modelos de linguagem com visão computacional, permitindo que robôs sejam instruídos usando linguagem natural. Essa tecnologia torna a robótica acessível a funcionários sem conhecimento prévio e está revolucionando a interação entre humanos e robôs em armazéns.

Um exemplo prático é a colaboração entre a Hörmann Intralogistics e a Sereact: por meio do uso direcionado de soluções robóticas baseadas em IA, o portfólio da AutoStore é expandido e a eficiência dos projetos de intralogística é aumentada. A solução permite o aprendizado zero-shot, permitindo que robôs de coleta reconheçam e agarrem novos objetos sem programação prévia.

Empresas como a Knapp apresentam o AeroBot, um sistema robótico para armazéns projetado especificamente para alturas de edifícios padrão, oferecendo a mais alta densidade de armazenamento com máxima flexibilidade. Robôs móveis autônomos, conhecidos como Open Shuttles, conectam perfeitamente sistemas de armazéns com estações de trabalho e linhas de produção.

Como a robótica está mudando a indústria alimentícia?

A indústria alimentícia está passando por uma transformação significativa graças à robótica. A Foodora, originalmente conhecida como um serviço de entrega, está adotando cada vez mais a robótica no varejo e testando modelos de entrega inovadores. A empresa está experimentando robôs de entrega da Starship e drones da Aviant na Escandinávia, que oferecem grande potencial para uma micrologística urbana sustentável.

Um exemplo particularmente impressionante é o desenvolvimento de robôs de cozinha. Empresas como a Aitme, fundada pelo ex-CEO da Foodora, Emanuel Pallua, estão desenvolvendo robôs capazes de preparar pratos de almoço em menos de cinco minutos. Esses robôs consistem em dois braços robóticos que misturam ingredientes e os aquecem em panelas, podendo preparar até 120 pratos por hora.

Os robôs chefs Goodbites já estão trabalhando no Hospital Universitário de Tübingen, capazes de preparar até 3.000 refeições por dia – teoricamente, 24 horas por dia. Esses sistemas podem reduzir os custos de mão de obra em até 80% e oferecer disponibilidade contínua sem férias ou faltas por doença.

A automação também se estende à agricultura: o Centro Alemão de Pesquisa em Inteligência Artificial (DFKI) desenvolveu o robô colhedor SHIVAA, que detecta e colhe morangos maduros de forma autônoma em plantações a céu aberto. O robô pode colher aproximadamente 15 quilos de frutas por hora e operar por pelo menos oito horas seguidas.

Que progressos foram feitos na robótica na construção?

O setor da construção civil está vivenciando um avanço tecnológico graças a soluções robóticas inovadoras. Destaca-se o desenvolvimento de robôs operados por cabos para trabalhos de alvenaria. Um robô revolucionário operado por cabos foi desenvolvido na Universidade de Duisburg-Essen e, no futuro, será capaz de realizar trabalhos de alvenaria extensos de forma autônoma. Este robô pode superar diferenças de altura em vários andares de forma independente e oferece uma abordagem completamente nova para a automação de canteiros de obras.

O robô operado por cabo não apenas assenta tijolos, mas também movimenta blocos de diversos tamanhos, instala vergas e realiza a argamassa automática. Seu trabalho é baseado em Modelagem de Informações da Construção (BIM), cujos dados digitais são transmitidos diretamente ao robô. Isso permite a integração perfeita entre planejamento e execução.

Na TUM de Munique, pesquisadores estão trabalhando em robôs que podem colaborar diretamente com humanos em canteiros de obras. Esses robôs são equipados com garras e montados em bases móveis que podem se mover livremente. Eles trazem precisão para lugares onde os humanos atingem seus limites, complementando suas habilidades em vez de substituí-las.

Esse desenvolvimento mostra que os robôs na construção não apenas assumem o trabalho fisicamente exigente, mas também podem ajudar a inspirar os jovens a trabalhar no setor da construção e neutralizar a escassez de trabalhadores qualificados.

Como os robôs sociais dão suporte a pessoas com deficiência?

Robôs sociais estão se tornando tecnologias assistivas importantes para pessoas com deficiência. Um projeto da Universidade de Ciências Aplicadas de Ravensburg-Weingarten está pesquisando como robôs assistivos podem ajudar pessoas com deficiência física em suas vidas diárias. O robô "Kate" foi projetado para auxiliar em tarefas simples do dia a dia, como pegar livros da estante, limpar a mesa ou fazer café.

O cobot Sawyer está sendo usado em um projeto inovador da Wertkreis Gütersloh gGmbH, da Rethink Robotics e da Universidade de Duisburg-Essen para proporcionar às pessoas com deficiência melhores oportunidades de inclusão, educação e participação. Esses robôs colaborativos podem realizar o controle de qualidade diretamente no local de trabalho e lidar com o processamento automatizado de picos de produção.

Particularmente notável é o robô social Navel, da Navel Robotics, desenvolvido especificamente para o cuidado. Este robô empático consegue reconhecer e enviar sinais não verbais, essenciais para a interação interpessoal. Em instituições de acolhimento, o Navel proporciona ativação emocional e cognitiva adicional e apoia o cuidado social.

O conceito de robótica social vai muito além da mera funcionalidade: esses robôs atuam como "mordomos", assumindo tarefas conforme necessário, sem serem intrusivos. Eles conseguem reconhecer emoções e responder de acordo, o que os torna auxiliares valiosos na esfera social.

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Quais são os avanços na pesquisa espacial?

A pesquisa espacial alemã está cada vez mais recorrendo a enxames de robôs autônomos para a exploração de Marte. O projeto VaMEx (Valles Marineris Explorer) da Agência Espacial Alemã está desenvolvendo o primeiro enxame de robôs autônomos do mundo para a exploração de Marte. O objetivo é procurar água e possivelmente vida no maior cânion do sistema solar.

O enxame de robôs consiste em várias unidades especializadas: drones mapeiam paisagens, veículos terrestres como o Artemis exploram pontos de interesse, o robô escalador Crex enfrenta passagens difíceis e o rover de transporte Janus é particularmente rápido e robusto. Esses robôs se comunicam entre si por meio de uma rede 5G planejada em Marte.

O Centro Aeroespacial Alemão (DLR) também está testando o Scout Rover, um robô projetado para se mover de forma autônoma por cavernas. Essas cavernas podem conter evidências de vida, pois são protegidas de influências ambientais e oferecem temperaturas mais amenas.

As tecnologias desenvolvidas também têm aplicações terrestres: após terremotos, robôs autônomos podem explorar áreas perigosas de forma independente, vasculhar escombros e localizar vítimas soterradas. Um plano para uma missão europeia ou alemã a Marte deve ser concluído até 2030, com possível lançamento por volta de 2040.

Como a robótica está revolucionando a assistência médica?

A área da saúde está enfrentando uma revolução robótica, especialmente no atendimento geriátrico. O professor Sami Haddadin, da Universidade Técnica de Munique, está desenvolvendo o robô de serviço GARMI, projetado para permitir que idosos vivam de forma independente por mais tempo. Este robô combina funções de mordomo com recursos de comunicação e telemedicina.

O GARMI pode ajudar a levantar, preparar pequenas refeições e atuar como uma interface com o mundo exterior. O robô é equipado com garras ultraleves, sensíveis e adaptáveis. Em caso de contato indesejado, o braço para de se mover em um milésimo de segundo – significativamente mais rápido do que as reações humanas.

Outro exemplo inovador é o E-BAR (Elderly Bodily Assistance Robot) do MIT, que atua como um guia móvel para auxiliar idosos a caminhar e ficar em pé. O robô pode suportar todo o peso do corpo de uma pessoa e é equipado com airbags que inflam em caso de queda iminente.

Robôs sociais como o LOVOT, do Japão, demonstram como a tecnologia pode fornecer suporte emocional. Esses "dispositivos emocionais" são quentes, macios, sensíveis ao toque e buscam contato visual para evocar emoções positivas e incentivar a interação social.

Qual o papel da automação na usinagem?

A produção de usinagem está experimentando um aumento significativo em eficiência graças aos robôs de usinagem de alta precisão. O projeto de pesquisa "Robôs Fabricados na Baixa Saxônia 2" (RoMaNi 2) desenvolveu um robô de usinagem de alta precisão com um sistema de transmissão especial. Este robô permite a usinagem não apenas de materiais leves, mas também de metais e aços com uma tolerância de fabricação de até 0,1 milímetro.

A FANUC, fabricante líder mundial de robôs, com mais de 100 modelos, oferece soluções para uma ampla gama de aplicações de manufatura. Os centros de usinagem de alto desempenho ROBODRILL alcançam tempos de troca de ferramentas de apenas 0,7 segundos e podem operar com ferramentas de até 4 quilos.

Empresas alemãs como a Niederrhein Automation oferecem soluções de automação flexíveis com cobots adequados para empresas de todos os portes. Esses robôs colaborativos podem trabalhar ao lado dos funcionários sem uma cerca de proteção e podem ser usados para uma ampla gama de tarefas, como montagem, soldagem, pick & place, paletização e alimentação de máquinas.

A automação na manufatura está avançando ainda mais com o uso de IA e aprendizado de máquina. Espera-se que robôs humanoides sejam capazes de automatizar aproximadamente 40% das tarefas que antes eram manuais até 2030, com períodos de retorno do investimento inferiores a 0,56 anos.

Qual é o impacto econômico da robótica na Alemanha?

A indústria alemã de robótica e automação enfrenta desafios, mas também oportunidades significativas. A receita total deverá atingir € 14,5 bilhões em 2025, uma queda de 10% em relação ao ano anterior. Essa queda se deve a vários fatores: relutância em investir devido a incertezas geopolíticas, aumento da pressão competitiva da Ásia e dependência da indústria automotiva alemã.

Apesar das fraquezas atuais, as tendências de longo prazo apontam para tendências positivas. A Alemanha produziu um total de 34.788 robôs industriais em 2023, alcançando uma participação de mercado de 6% da demanda global. O mercado é composto por fabricantes de robôs tradicionais de alto desempenho e fornecedores mais recentes de robôs de baixo custo e mais econômicos.

Os 50 maiores fabricantes de robôs da Alemanha demonstram uma estrutura dinâmica: players globais como Bosch Rexroth, Linde Material Handling, Jungheinrich e KUKA lideram o ranking. Áreas de aplicação atraentes estão surgindo para fornecedores de eletrônicos, sensores e software, visto que os robôs modernos exigem componentes técnicos abrangentes.

A densidade de robôs na Alemanha é de 415 unidades por 10.000 funcionários, colocando o país em terceiro lugar no ranking internacional, atrás da Coreia do Sul e de Singapura. Esse alto nível de automação é crucial para a competitividade da Alemanha como um país com altos salários.

Que perspectivas futuras a robótica oferece?

O futuro da robótica na Alemanha é caracterizado pela inovação e pelo progresso tecnológico. Startups alemãs como a Wandelbots estão trabalhando em sistemas operacionais para robôs independentes de fabricante, que visam promover a "democratização da robótica". O sistema operacional Nova foi projetado para permitir a programação e o controle de robôs de diversos fabricantes sem a necessidade de conhecimento especializado específico.

Empresas como a Robco, sediada em Munique, são especializadas em robótica modular para PMEs e levantaram € 39 milhões em uma rodada de financiamento Série B em 2024. Esses desenvolvimentos demonstram que o cenário de startups de robótica alemã continua inovador e dinâmico, apesar das mudanças nas condições de mercado.

A integração da inteligência artificial revolucionará ainda mais a robótica. Algoritmos de IA permitem que robôs tomem decisões independentes, reconheçam padrões e se adaptem a novas situações por meio da autoaprendizagem. Isso abre possibilidades de aplicação inteiramente novas em todos os setores.

No futuro, a conectividade 5G permitirá que as máquinas se comuniquem entre si em tempo real, aumentando ainda mais o nível de automação na economia. A robótica colaborativa, na qual os robôs podem responder com flexibilidade a requisitos complexos e imprevisíveis, se tornará a norma.

Até 2030, espera-se que 20 milhões de robôs humanoides estejam em uso, principalmente em aplicações industriais. Esse desenvolvimento não só aumentará a eficiência, como também criará novos empregos na indústria robótica e aprimorará a qualidade das atividades existentes.

A robótica alemã enfrenta, portanto, uma transformação que afetará todas as áreas da vida – da indústria e da saúde à exploração espacial. A chave para o sucesso reside na combinação inteligente da criatividade humana com a precisão robótica.

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Konrad Wolfenstein

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