Robôs colaborativos na indústria de alimentos: aplicações e investimento

A busca por maior produtividade, segurança e eficiência operacional, somada à escassez de mão de obra, tem acelerado a automação na indústria de alimentos. Nesse cenário, os cobots se destacam pela flexibilidade e possibilidade de automatizar tarefas específicas.

Em 2025, novas edições das normas ISO 10218-1 e ISO 10218-2 atualizaram requisitos relacionados à segurança de robôs industriais, aplicações e células robotizadas. A evolução das normas reforça a importância de planejar a automação considerando segurança, integração e requisitos técnicos.

Hoje, a automação na indústria de alimentos também envolve IoT, rastreabilidade e tecnologias da Indústria 4.0. Por isso, avaliar onde os robôs colaborativos podem gerar ganhos reais é essencial para definir aplicações, custos e retorno sobre o investimento.

O que são robôs colaborativos e como funcionam na indústria de alimentos?

Os robôs colaborativos (cobots) são projetados para trabalhar em determinadas aplicações próximas aos operadores. 

Diferentemente dos robôs industriais convencionais, podem permitir a colaboração entre pessoas e máquinas sem segregação física completa, desde que a aplicação passe por uma avaliação de riscos adequada. 

O que diferencia um cobot de um robô industrial convencional?

A principal diferença está na flexibilidade de uso e nas características da aplicação. 

Cobots geralmente são mais compactos, têm programação acessível e podem ser reconfigurados com relativa facilidade, características úteis em linhas com diferentes produtos e mudanças frequentes de operação.

Por outro lado, costumam apresentar menor velocidade e capacidade de carga do que robôs industriais convencionais de alta performance.

Quando utilizar cobots em vez de robôs industriais tradicionais?

A escolha deve considerar a tarefa, o volume de produção, a velocidade exigida, a carga e o nível de flexibilidade necessário. 

Cobots	Robôs industriais convencionais
Maior flexibilidade e reconfiguração	Maior velocidade e produtividade
Adequados a espaços mais compactos	Mais indicados para células dedicadas
Podem trabalhar próximos aos operadores em aplicações avaliadas como seguras	Geralmente exigem maior segregação da área
Úteis em volumes médios e mix variado	Indicados para alta escala e ciclos repetitivos
Menor carga e velocidade, em geral	Maior capacidade de carga e velocidade

O que considerar antes de instalar um cobot?

Antes de escolher um robô colaborativo para a indústria de alimentos, é importante avaliar a aplicação e as condições reais da linha. Entre os principais critérios estão: 

• Carga útil e alcance: devem ser compatíveis com o produto e o ciclo de trabalho.
• Velocidade: precisa atender à produtividade esperada sem comprometer a segurança.
• Garra ou end-effector: deve ser adequada ao formato, peso e características do alimento.
• Ambiente: temperatura, umidade, água e agentes de limpeza podem influenciar a especificação do equipamento.
• Higienização: o cobot e seus componentes precisam ser compatíveis com os procedimentos de limpeza da operação.
• Integração: é necessário verificar a compatibilidade com máquinas, esteiras, sensores e sistemas existentes.
• Segurança: a aplicação deve passar por avaliação de riscos e atender às normas aplicáveis, incluindo a série ISO 10218.

O objetivo é garantir que o equipamento seja tecnicamente adequado, seguro e compatível com as condições de produção.

Onde os robôs colaborativos já são usados na indústria de alimentos?

Os cobots podem ser aplicados em diferentes etapas da produção. 

Um estudo publicado em 2025 pela MDPI Engineering Proceedings, Collaborative Robots as an Engineering Tool for the Transition of the Food Industry to Industry 5.0, apresenta aplicações em atividades como embalagem e inspeção.

Embalagem e empacotamento

O pick and place é uma das aplicações mais comuns. O cobot retira produtos da esteira e os posiciona em bandejas, caixas ou embalagens. Também pode realizar agrupamento de unidades, fechamento e alimentação de embalagens. 

Paletização e despaletização

No fim de linha, os cobots podem organizar caixas e fardos em padrões definidos, reduzindo o esforço físico em tarefas repetitivas e aumentando a padronização da operação. 

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Alimentação de máquinas

O robô pode transferir produtos entre esteiras, máquinas de embalagem e equipamentos de processamento. A aplicação reduz a exposição dos operadores a tarefas repetitivas e pode melhorar a regularidade do processo.

Inspeção e controle de qualidade

Integrados a visão computacional, sensores e inteligência artificial, os cobots podem auxiliar na identificação de defeitos e na classificação de produtos por características como cor, formato e tamanho. 

Movimentação e manipulação de produtos

Cobots também podem realizar a transferência, orientação e posicionamento de produtos entre diferentes etapas da linha, especialmente quando a operação exige flexibilidade e repetibilidade. 

Aplicações em carnes, laticínios, bebidas e alimentos processados

As aplicações variam conforme o segmento. Na indústria de proteínas, robôs podem atuar em etapas como corte, desossa, embalagem, pesagem, identificação e paletização.

Em 2024, um estudo publicado na Scientific Reports demonstrou o uso de um braço robótico colaborativo para corte de carne, destacando o potencial da tecnologia em operações que enfrentam escassez de mão de obra.

Em laticínios, os cobots podem ser empregados em tarefas como embalagem e manipulação de iogurtes e queijos. 

O estudo da MDPI citado anteriormente também relata uma aplicação de embalagem de iogurte em que o tempo de processamento por unidade caiu de aproximadamente oito para cinco segundos, uma redução superior a 35%.

Quais são os benefícios dos cobots para a indústria de alimentos?

Os robôs colaborativos podem aumentar a produtividade, padronizar processos e reduzir a exposição dos trabalhadores a tarefas repetitivas. Os principais benefícios incluem:

• Maior produtividade: podem operar em diferentes turnos sem perdas de desempenho relacionadas à fadiga.
• Redução de tarefas repetitivas: liberam operadores para atividades de maior valor, como controle de processo e qualidade.
• Flexibilidade da produção: permitem reconfigurar determinadas aplicações para diferentes SKUs com menor intervenção de engenharia.
• Padronização: executam tarefas repetitivas com maior consistência, reduzindo variações e erros.
• Menor risco ergonômico: assumem atividades que envolvem movimentos repetitivos, levantamento de cargas ou posturas inadequadas.
• Setup mais rápido: em aplicações adequadamente configuradas, a programação pode ser ajustada com maior agilidade.
• Uso em múltiplos turnos: a operação contínua pode aumentar a utilização do equipamento e diluir o investimento ao longo do tempo.

Os resultados, porém, dependem da aplicação, do processo e do nível de integração. 

O estudo da MDPI já citado, por exemplo, apresenta resultados específicos para aplicações de embalagem de iogurte e classificação de frutas. Esses números não devem ser generalizados para outras operações sem análise técnica.

Quanto custa investir em robôs colaborativos na indústria de alimentos?

O custo de um cobot representa apenas uma parte do investimento total. Para estimar o CAPEX, é necessário considerar equipamentos, integração, segurança, instalação e treinamento. 

O que compõe o investimento inicial?

O CAPEX de uma aplicação com cobot pode incluir: 

• Braço robótico e controlador;
• Garra ou end-effector adequado ao produto;
• Sensores e sistemas de visão;
• Esteiras e outros periféricos;
• Projeto de engenharia e integração;
• Programação e parametrização;
• Instalação e comissionamento;
• Adequações de segurança;
• Treinamento da equipe;
• Infraestrutura de rede e dados, quando necessária.

Por isso, o preço do braço robótico não deve ser usado isoladamente para calcular o investimento.

Uma forma simples de estruturar o CAPEX é:

CAPEX total = equipamento + integração + periféricos + segurança + instalação + treinamento 

Em aplicações mais complexas, especialmente aquelas que utilizam visão computacional, múltiplos sensores ou integração com sistemas existentes, a engenharia pode representar uma parcela relevante do investimento. 

Quais custos devem entrar no cálculo?

Além do investimento inicial, o OPEX deve considerar os custos necessários para manter a aplicação em funcionamento:

• Energia elétrica;
• Manutenção preventiva e corretiva;
• Peças de reposição;
• Programação de novos produtos;
• Downtime planejado e não planejado;
• Atualizações de software;
• Treinamento contínuo;
• Alterações e novas integrações na linha.

Como calcular o ROI de um robô colaborativo?

O retorno sobre o investimento deve comparar o custo total da automação com os ganhos financeiros gerados pela aplicação.

Como calcular o payback?

Uma fórmula básica é: 

Payback = investimento inicial ÷ economia anual gerada 

A economia anual pode incluir não apenas a redução de mão de obra direta, mas também:

• redução de retrabalho e refugo;
• aumento das horas produtivas;
• menor variação do processo;
• redução de afastamentos relacionados a tarefas repetitivas;
• aumento do volume produzido;
• melhor aproveitamento do espaço disponível.

Quanto mais completa for a análise, mais realista tende a ser a estimativa de retorno.

Quais indicadores avaliar?

Antes e depois da automação, vale acompanhar indicadores como:

• OEE: eficiência global do equipamento;
• Tempo de ciclo: duração da operação;
• Produtividade por hora: volume produzido no período;
• Horas produtivas por turno;
• Taxa de refugo e perdas;
• Downtime: tempo de parada;
• Custo de mão de obra por turno;
• Custo de manutenção;
• Volume produzido.

Esses indicadores ajudam a identificar quanto a automação pode aumentar a capacidade produtiva e reduzir custos.

Como calcular o ganho por hora produtiva?

Uma forma de estimar o ganho é calcular a diferença de produção entre os cenários manual e automatizado e multiplicá-la pela margem de contribuição dos produtos.

Esse resultado pode ser analisado e comparado ao CAPEX total, permitindo estimar o payback e avaliar a atratividade econômica do projeto.

Quando o investimento em um cobot pode não compensar?

Nem toda aplicação apresenta retorno suficiente para justificar a automação. O investimento pode ser menos atrativo quando:

• a utilização do equipamento será baixa;
• a demanda é muito variável;
• o produto é incompatível com as garras disponíveis;
• o ciclo é curto demais para amortizar o investimento;
• a integração com sistemas existentes é muito complexa;
• o volume de produção é baixo e não há perspectiva de crescimento;
• há mudanças frequentes de SKU sem uma estratégia eficiente de reprogramação.

Antes de investir, a indústria deve avaliar demanda, volume, tempo de ciclo, número de SKUs, custos de integração e potencial de utilização do equipamento. 

O melhor projeto não é necessariamente o cobot de menor preço, mas aquele que apresenta viabilidade técnica e retorno financeiro compatível com a operação.

Casos práticos de robôs colaborativos em alimentos e bebidas

Caso	Aplicação	Tecnologia	Ganho relatado
Cascina Italia	Embalagem	Cobot UR5	Flexibilidade e eficiência operacional
Nordic Sugar	Análise de matérias-primas	Cobot	Autonomia e flexibilidade
Laticínios (estudo MDPI 2025)	Embalagem de iogurte	Cobot + IoT	Redução de ciclo superior a 35%
Frutas (estudo MDPI 2025)	Classificação	Cobot + IA + visão computacional	Automação completa da inspeção
Indústria de carnes	Corte e desossa	Robótica colaborativa	Automação e higiene em operações de alto risco

Embalagem de ovos: Cascina Italia

A Universal Robots apresenta o caso da Cascina Italia, produtora italiana de ovos que implementou um cobot UR5 na linha de embalagem. A empresa relata maior flexibilidade para trabalhar com diferentes formatos de embalagem e ganhos de eficiência operacional. 

Análise de matérias-primas: Nordic Sugar

A Nordic Sugar utiliza um cobot para automatizar a análise de amostras de matérias-primas. O caso mostra que os robôs colaborativos também podem ser aplicados em laboratórios e processos de controle de qualidade, reduzindo tarefas manuais e aumentando a autonomia da operação. 

Embalagem de iogurte e inspeção de frutas com IA

O estudo da MDPI citado anteriormente apresenta dois casos de aplicação de cobots na indústria de alimentos: 

1. A embalagem de iogurte, com redução superior a 35% no tempo de ciclo.
2. A classificação de maçãs com visão computacional e inteligência artificial.

Os resultados refletem as condições específicas de cada aplicação e não devem ser extrapolados para outros processos sem análise técnica. 

Aplicações na indústria de carnes

O estudo publicado na Scientific Reports em 2024 demonstrou, em uma prova de conceito, o uso de um braço robótico colaborativo para fatiar, aparar e cortar carne em cubos, com apoio de visão computacional e sistemas de controle. 

A pesquisa também destaca os desafios de segurança na colaboração entre pessoas e robôs em operações com ferramentas de corte.

Na indústria de carnes, a robótica pode ser aplicada em diferentes etapas, como corte, desossa, embalagem, movimentação e estocagem. 

As tendências de foodtech para 2026 mostram a integração entre automação, inteligência artificial e rastreabilidade na modernização da indústria de alimentos. 

Segurança: o que avaliar antes de colocar um cobot em operação?

A segurança de um cobot depende da aplicação como um todo, e não apenas das características do equipamento. A avaliação de risco deve considerar as normas ISO 10218-1:2025 e ISO 10218-2:2025, além das condições específicas da operação. 

Avaliação de risco da aplicação

Antes da instalação, é necessário avaliar o robô, o produto manipulado, o ambiente, os operadores e a integração com outras máquinas. A necessidade de barreiras, sensores ou outras medidas de proteção deve ser definida a partir dessa análise. 

Ferramentas e cargas manipuladas

Garras, ventosas e outras ferramentas precisam ser avaliadas quanto aos riscos de contato. Cargas pesadas, ferramentas cortantes ou superfícies com características específicas podem alterar o nível de risco da aplicação.

Velocidade e força

Os cobots possuem recursos de limitação de velocidade e força, mas esses parâmetros precisam ser configurados de acordo com a avaliação de risco. Essas funções não eliminam a necessidade de medidas de segurança adicionais quando a aplicação exigir.

Interação entre operador e máquina

O processo deve definir claramente como ocorrerá a interação entre pessoas e cobot. Movimentos, áreas de trabalho e procedimentos de intervenção precisam ser planejados para reduzir situações inesperadas. 

Higienização e ambiente de produção

Na indústria de alimentos, o equipamento deve ser compatível com água, produtos de limpeza, umidade e temperaturas presentes no processo. O grau de proteção e os materiais utilizados devem atender às condições de higienização da planta. 

Treinamento dos colaboradores

Operadores, técnicos de manutenção e supervisores precisam conhecer os procedimentos de operação, intervenção e segurança. O treinamento deve fazer parte do planejamento da aplicação e da gestão de riscos, junto às demais medidas de proteção.

Cobot ou automação tradicional: qual escolher?

A escolha depende das características do processo, como volume de produção, velocidade, carga, espaço disponível e necessidade de flexibilidade. 

Quando o cobot tende a fazer mais sentido

Cobots costumam ser vantajosos em aplicações com mix variado de produtos, reconfiguração frequente, espaço limitado e volume de produção médio.

Também podem ser uma opção quando a tarefa exige proximidade entre operadores e robô, desde que a aplicação seja submetida à avaliação de risco e atenda aos requisitos de segurança.

Quando um robô industrial tradicional pode ser melhor

Aplicações que exigem alta velocidade, cargas elevadas, ciclos muito curtos e produção em grande escala tendem a favorecer robôs industriais convencionais.

Quando o processo é estável, o volume é alto e a flexibilidade tem menor importância, essa solução pode apresentar melhor relação entre custo e produtividade.

Quando uma solução híbrida é mais adequada

Muitas plantas industriais combinam robôs convencionais em etapas de alta velocidade com cobots em etapas que exigem flexibilidade ou interação com operadores. 

A IA, automação e robótica na indústria caminham juntas e a escolha da tecnologia deve ser feita por aplicação, não por preferência genérica.

Cobot x robô industrial: matriz de decisão

Critério	Cobot	Robô tradicional
Flexibilidade	Alta	Média/alta
Altas velocidades	Depende da aplicação	Geralmente maior
Espaço disponível	Menor	Pode exigir célula maior
Produção variável	Boa adequação	Depende do projeto
Integração	Depende da aplicação	Pode ser mais complexa
Interação humana	Possível em aplicações avaliadas	Normalmente segregada

Cobot na indústria de alimentos: quando o investimento faz sentido? 

Os robôs colaborativos na indústria de alimentos já têm aplicações documentadas em embalagem, paletização, inspeção e movimentação de produtos.

A decisão de investir deve considerar as características reais da operação, os requisitos de segurança, o custo total de implementação e o ROI esperado. O cobot pode ser uma alternativa eficiente para tarefas que exigem produtividade, flexibilidade e redução de atividades repetitivas. 

A automação também tende a transformar as funções dos trabalhadores, aumentando a demanda por qualificação para operação e manutenção dos sistemas robóticos.