A performance de um centro de infotainment e de instrumentos depende fortemente da qualidade de seu design e da eficiência de sua interface homem-máquina. Quando a FCA e a marca Fiat solicitaram à Comau o desenvolvimento de processos industriais avançados para construir seu primeiro veículo totalmente elétrico, assegurar o excelente desempenho do sistema de infotainment do carro fazia parte do desafio. Os engenheiros da Comau deviam conceber uma solução para testar a eficiência e a facilidade de uso do sistema de uma maneira rápida, automatizada e rentável. E principalmente, teriam que garantir a total segurança dos operadores envolvidos no trabalho e presentes nas imediações do veículo durante o processo de teste. O resultado? Uma bancada de teste de robótica humanizada capaz de ver a tela, executar operações e responder aos convites sob a forma de imagem, texto e voz – exatamente como o condutor.
“O sistema colaborativo de alto desempenho da Comau é um dos primeiros desse tipo,” afirmou Giovanni Di Stefano, Diretor de Inovação e Tecnologias de Processo. “Com esta combinação única de acessibilidade, segurança e simplicidade de software, esta solução de teste e controle totalmente automatizada pode ser imediatamente utilizada, sem exigir uma competência específica em robótica ou sistemas de visão, poupando tempo e custos de programação.”
Giovanni Di Stefano, Diretor de Inovação e Tecnologias de Processo
O Desafio
Como parte do acordo para o fornecimento de processos industriais inovadores para a produção do Novo Fiat 500 totalmente elétrico, a Fiat solicitou aos engenheiros da Comau que automatizassem o processo de testes e controle do sistema de infotainment do veículo. O painel de instrumentos interativo funciona como um centro de comando que permite ao condutor ativar funções específicas. Testes e controles precisos são portanto primordiais para oferecer ao usuário uma experiência de alta qualidade, razão pela qual o procedimento aplicado é tipicamente longo, repetitivo e realizado manualmente. Isso pode se traduzir por custos elevados e uma margem de erro significativa. Um outro desafio era que a Fiat queria uma solução independente do modelo, que pudesse ser utilizada em diferentes carros no futuro. Era também necessário permitir que os operadores de controle da qualidade gerenciassem o processo e interagissem em cada etapa do percurso.
A Solução
Os engenheiros da Comau iniciaram o processo de design se focalizando mais no resultado final do que nas próprias operações de testes. Depois de identificar a necessidade de uma estreita interação entre humanos e robôs como uma exigência básica, a equipe construiu uma solução de robótica colaborativa oferecendo sistemas de visão avançados e uma interface sensível completa, capaz de simular perfeitamente todos os tipos de interação humana no painel de instrumentos do veículo. A plataforma de testes independente da linguagem simula a experiência da condução, coleta e transmite dados através de um intercâmbio de dados CAN/LIN e valida a funcionalidade e a performance de todo o sistema. E principalmente, a detecção total de imagem e texto, o reconhecimento da palavra e a funcionalidade texto-voz se combinam para permitir que o robô recrie com precisão a experiência humana de uma maneira bem orientada e completa.
Examinando de perto o novo paradigma de teste, os engenheiros da Comau montaram um COBOT Racer5 no punho de um robô NJ-220 configurado para operar em sua versão Segura. O robô de grande capacidade introduz o COBOT compacto no veículo pela porta ou janela do condutor, permitindo-lhe assim realizar as atividades necessárias de verificação e validação diretamente no interior do carro. No entanto, a verdadeira força da solução da Comau é a maneira simples e segura pela qual o robô é dirigido pelos operadores, graças ao MI.RA/Dexter, um software inovador baseado em algoritmos de Inteligência Artificial.
Parte da família da Comau MI.RA (Machine Inspection Recognition Archetypes) de ferramentas digitais concebidas para a Smart Factory, o MI.RA/Dexter é um sistema de meta-linguagem que permite aos operadores programar o robô utilizando comandos humanos simples: olhar para uma imagem, posicionar para responder e executar a ação requerida. Este sistema é portanto capaz de validar a funcionalidade e o desempenho do centro de infotainment simulando inteiramente a experiência de condução. A solução holística, com sua Interface Homem-Máquina naturalmente intuitiva, garante a maior facilidade de uso possível e otimiza efetivamente o processo completo de teste.
O sistema colaborativo também ajuda a respeitar plenamente os processos de testes assistindo objetivamente o operador na execução de cada tarefa prevista. Para isso, ele foi dotado de uma sensibilidade “quase humana” graças a sistemas de visão para a validação dos aplicativos de infotainment, um microfone e auto-falante para o reconhecimento de ordens vocais, e uma garra para operações delicadas de contato. Finalmente, as características de segurança inerentes ao cobot articulado de 6 eixos eliminam a necessidade de barreiras de proteção, reduzindo ao mesmo tempo o espaço total ocupado e os custos ligados à segurança.
Os Resultados
Além de ter concebido a primeira solução de automatização total do grupo Stellantis para testar o infotainment integrado, a Comau criou uma solução que permite à Fiat completar o processo de debug três vezes mais depressa em comparação com o processo não automático. E o que é mais importante, ele garante o gerenciamento seguro de todas as tarefas executadas pelo robô colaborativo em estreito contato com o operador.
Outra vantagem, além de otimizar a complexa rotina de testes, é que a Fiat pode ter certeza de cumprir sempre totalmente as etapas do processo de controle da qualidade. A solução automatizada também garante uma maior rastreabilidade e repetibilidade do processo. Finalmente, o uso da meta-linguagem para comunicar diretamente com o robô permite que os operadores da Fiat utilizem o sistema sem terem competências específicas em robótica ou sistemas de visão. A Fiat está portanto apta a gerir de maneira autônoma o complexo sistema robótico, e consequentemente, reduzir ou eliminar custos adicionais de programação ou codificação.
vezes mais rápido debug comparado a um processo manual
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0carros testados até esta data (1° trimestre de 2022)
necessidade de barreiras de segurança ou equipamentos de proteção
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aplicável a diferentes indústrias e aplicações