Robótica em mineração, óleo e gás: inspeção autônoma na prática
Robótica em mineração, óleo e gás: como Vale, Petrobras, bp e Aker BP usam ANYmal e Spot em inspeção autônoma, com dados, certificações e checklist de piloto.
A Petrobras investiu US$ 4 milhões na compra de seis robôs ANYmal X, da suíça ANYbotics, para inspeções em plataformas offshore, segundo anúncio feito em novembro de 2023. O ANYmal X é o primeiro robô de pernas certificado pelas normas IECEx e ATEX para operar em atmosferas explosivas de Zona 1, justamente as áreas onde a presença humana é mais arriscada. Na mineração, a Vale testou o ANYmal em 2021 em Itabira (MG) para inspecionar moinhos e dutos. Os dois casos mostram onde a robótica móvel já tem uso real na indústria pesada: em rondas de inspeção repetitivas, em locais perigosos ou de difícil acesso.
Por que a inspeção é a primeira tarefa a ser automatizada
Instalações de mineração e de óleo e gás exigem rondas frequentes. Operadores percorrem a planta lendo manômetros, verificando níveis, ouvindo ruídos anormais em bombas e compressores, procurando vazamentos e medindo temperatura. É trabalho repetitivo, feito muitas vezes em escadas, passarelas, espaços confinados e áreas com risco de explosão.
Robôs de quatro pernas se adaptam bem a esse ambiente porque sobem e descem escadas e se deslocam em pisos irregulares, algo difícil para robôs com rodas. Os dois modelos mais citados em casos industriais documentados são o ANYmal, da ANYbotics, e o Spot, da Boston Dynamics, disponível comercialmente desde 2020.
Petrobras: do primeiro ANYmal à frota em FPSOs
A trajetória da Petrobras com a ANYbotics é pública e tem etapas bem definidas:
| Ano | Etapa |
|---|---|
| 2022 | Recebimento do primeiro ANYmal (geração D) |
| 2023 | Teste de campo do ANYmal X no FPSO P-74 |
| 2023 | Anúncio da compra de seis unidades do ANYmal X, por US$ 4 milhões |
A empresa também testou o robô na refinaria Revap para inspeções em áreas industriais, conforme a Agência Petrobras.
O equipamento embarcado descrito pela Petrobras inclui microfone direcional, câmera de alta resolução, sensor de gás, laser para mapeamento e câmera térmica. O robô pode cumprir missões de forma autônoma ou por controle remoto e pode ser enviado a áreas de maior perigo ou a locais de incidente, antes da entrada de equipes.
A Petrobras faz parte do programa de early adopters da ANYbotics, que reúne grandes empresas de óleo e gás e petroquímica para testar a eficácia dos robôs autônomos e definir estratégias de implantação.
ANYmal X e a questão das áreas classificadas
Em plataformas e refinarias, grande parte das áreas de processo é classificada como atmosfera potencialmente explosiva. Qualquer equipamento elétrico levado a esses locais precisa de certificação específica. Esse é o principal obstáculo para robôs comerciais comuns.
O ANYmal X foi lançado na Offshore Technology Conference (OTC) Asia como o primeiro robô de pernas projetado e certificado para esse uso. Tem certificação IECEx e ATEX para atmosferas explosivas de Zona 1. Segundo a ANYbotics, o robô faz:
- inspeção visual;
- leitura automática de manômetros, indicadores de nível e posição de alavancas;
- varredura 3D da infraestrutura;
- termografia;
- análise de vibração;
- detecção de vazamento de gás.
Além da Petrobras, aderiram ao programa de entrada do ANYmal X a Equinor, a Woodside e a Shell. A Petronas assinou acordo comercial com a ANYbotics para ampliar o uso do robô em instalações de upstream e downstream até 2025.
Spot em plataformas no Golfo do México e no Mar do Norte
A bp levou o Spot à plataforma Mad Dog, no Golfo do México, a quase 200 milhas da costa. O objetivo declarado foi inspecionar remotamente áreas de difícil acesso e reduzir o envio de pessoas a esses ambientes. As tarefas atribuídas ao robô foram inspeções de rotina da instalação, incluindo leitura de manômetros e escuta de ruídos anormais em máquinas.
No Mar do Norte, a Aker BP e a empresa de software Cognite colocaram o Spot no FPSO Skarv, a 210 km da costa norueguesa. O teste incluiu inspeção autônoma, captura de dados e geração automática de relatórios. As imagens, varreduras e leituras de sensores alimentavam a plataforma Cognite Data Fusion e ficavam disponíveis em painel para as equipes da empresa. O robô foi controlado remotamente a partir de um escritório em terra.
O caso da Aker BP mostra um ponto que costuma ser subestimado: o valor está menos no robô e mais no que acontece com os dados. Sem integração com o gêmeo digital, o histórico de manutenção e os sistemas de gestão de ativos, a ronda robotizada gera apenas um volume maior de imagens.
Vale: robôs de inspeção e equipamentos autônomos
A Vale fez em 2021 uma prova de conceito com o ANYmal na usina de Cauê, em Itabira (MG). O robô planejou rotas, subiu e desceu escadas, exibiu o mapa da área inspecionada, focalizou objetos e instrumentos específicos e transmitiu imagens com medição de temperatura. A mineradora adquiriu o equipamento por cerca de R$ 1 milhão e o adaptou para inspeções em moinhos, dutos e outros espaços confinados.
A justificativa apresentada pela equipe da Vale foi reduzir a exposição de pessoas a locais de risco e permitir inspeções e coleta de dados a distância. Segundo o analista responsável pelo desenvolvimento, o robô dá acesso a espaços confinados como o interior de um moinho. A empresa também usa o EspeleoRobô, voltado à exploração de cavidades naturais em áreas de mineração.
A inspeção robotizada faz parte de um programa mais amplo de autonomia. Segundo balanço da Vale divulgado pela Associação Brasileira de Metalurgia, Materiais e Mineração (ABM), a empresa chegou a 72 equipamentos autônomos operando no Brasil: 24 caminhões fora de estrada, 18 perfuratrizes e 30 máquinas de pátio. A mina de Brucutu, em São Gonçalo do Rio Abaixo (MG), com 13 caminhões autônomos, foi a primeira do país com operação de transporte 100% autônoma. Em Carajás (PA), a empresa iniciou a operação de caminhões autônomos com uma frota inicial de dez unidades.
| Empresa | Robô ou sistema | Aplicação documentada |
|---|---|---|
| Petrobras | ANYmal D e ANYmal X | Inspeção em FPSOs (P-74) e na Revap |
| Vale | ANYmal, EspeleoRobô | Moinhos, dutos, espaços confinados, cavidades |
| bp | Spot | Rondas de inspeção na plataforma Mad Dog |
| Aker BP | Spot com Cognite Data Fusion | Inspeção autônoma e relatórios no FPSO Skarv |
| Petronas | ANYmal X | Acordo para ampliar uso em upstream e downstream |
Checklist para um piloto de inspeção autônoma
Os casos acima seguem um padrão parecido: prova de conceito curta, teste de campo em uma instalação e só depois compra em escala. Para uma operadora ou mineradora que pretende começar, os passos a seguir reduzem o risco de um piloto que não sai do papel.
- Escolha rotas com valor mensurável. Comece por rondas que hoje exigem deslocamento frequente, exposição a risco ou acesso a áreas confinadas. Registre quantas horas-pessoa elas consomem.
- Verifique a classificação de área. Se a rota passa por Zona 1 ou Zona 2, o robô precisa de certificação compatível (IECEx ou ATEX, conforme a exigência aplicável). O ANYmal X é certificado para Zona 1. Robôs sem essa certificação ficam restritos a áreas não classificadas.
- Defina os pontos de leitura. Liste manômetros, indicadores de nível, válvulas e equipamentos rotativos que o robô deve ler, fotografar ou escutar. Leituras automáticas exigem instrumentos visíveis e bem iluminados.
- Planeje a infraestrutura. Estação de recarga, cobertura de rede sem fio na planta e acesso seguro a portas e escadas são pré-requisitos.
- Integre os dados. Decida antes do piloto para onde vão as leituras: sistema de gestão de manutenção, historiador de processo ou plataforma de gêmeo digital. Sem essa etapa, o operador passa a revisar vídeos em vez de fazer rondas.
- Estabeleça critérios de sucesso. Por exemplo: taxa de missões concluídas sem intervenção, porcentagem de leituras corretas contra a leitura manual e tempo entre detecção de anomalia e abertura de ordem de serviço.
- Envolva a segurança do trabalho e o sindicato. A introdução de robôs em rondas altera procedimentos e responsabilidades. Os casos da Vale e da Petrobras foram apresentados como medidas de redução de exposição de pessoas ao risco, e essa é a forma mais consistente de conduzir a mudança.
Erros comuns
- Comprar o robô antes de definir as rotas e os pontos de leitura.
- Ignorar a classificação de área e descobrir, no campo, que a missão não pode passar por metade da planta.
- Medir o piloto apenas pela autonomia do robô, sem medir o efeito na manutenção.
- Não prever quem opera o sistema em terra e quem responde a um alarme gerado pelo robô.
O que acompanhar
Três indicadores ajudam a avaliar se a inspeção autônoma deixou de ser piloto no Brasil: o número de unidades do ANYmal X efetivamente embarcadas nas plataformas da Petrobras, a extensão do uso de robôs de inspeção em outras usinas da Vale além de Itabira e a oferta local de integração e manutenção desses equipamentos. Nos relatórios de segurança das empresas, convém observar a redução de horas de exposição de pessoas em áreas de risco, que foi a justificativa central apresentada por Vale e Petrobras.
Fontes
- Petrobras investe em robôs para automatizar inspeções offshore, Agência Gov, 2023
- Revap realiza testes com o robô Anymal, Agência Petrobras
- Petrobras and ANYbotics join efforts to automate offshore FPSO inspections, ANYbotics
- Company releases four-legged robot for explosive environments, Journal of Petroleum Technology (SPE)
- ANYmal X: ex-proof inspection robot, ANYbotics
- Spot deployed on Aker BP's Skarv FPSO, Offshore Magazine
- Spot the robotic dog makes debut on GoM, North Sea platforms, Offshore Magazine
- Cão-robô consegue emprego de segurança na Vale, O Especialista (Safra)
- Anymal e EspeleoRobô: robôs exploradores utilizados na mineração, Rádio Itatiaia
- Vale expande uso de autônomos e conta com 72 equipamentos operando no Brasil, ABM