¿Está su fábrica lista para integración robótica? Guía práctica

Quizás sea el último turno perdido, el último pedido perdido, o una inminente jubilación de uno de sus empleados leales —estar listo para un robot es algo que tiende a quedar en segundo plano, pero luego sucede todo a la vez.

Los robots tienen sus beneficios, pero decidir si es el momento correcto para empezar a usar un robot siempre depende de un análisis básico de costo-beneficio. Dado que los costos de hardware suelen ser como máximo un tercio del costo total que conlleva integrar robótica, a menudo puede ser difícil evaluar cuánto ahorrará a largo plazo invirtiendo en un robot hoy.

Con la programación intensiva y fijación de ubicación —junto con el hecho de que los robots solo funcionan con piezas para las que los programa— la mayoría de fábricas hoy aún no ven números negros en proyectos de robótica, lo que para muchos ha dejado unidades abandonadas almacenadas en trasteros. Desafortunado, cuando su verdadero potencial podría ser mucho mayor.

Sin embargo, con tecnología de autoprogramación para robots, una nueva generación de fábricas puede finalmente estar lista para incorporar robots en sus líneas de producción. Con hasta 70% de fabricantes industriales norteamericanos considerados de alta mezcla de productos (generalmente tamaños de lote bajo 1000 o trabajando en más de 100 SKUs al año), su fábrica puede ser una entre miles que puede acceder a los beneficios de la robótica industrial por primera vez.

¿Por qué los robots son tan buenos?

Entender qué hace ventajoso a un robot requiere entender cuán fundamentalmente diferente es un robot de un ser humano.

A diferencia de una persona, un robot no se cansa, no toma descansos, necesita dirección pero no motivación, es siempre consistente y trabaja como está programado y puede operar así a alta velocidad, todas las horas del día y con mantenimiento mínimo. Empresas como Fanuc, ABB, Yaskawa, Universal Robots y más han trabajado décadas para crear robots industriales que logran esta salida de formas antes no pensadas, y su fiabilidad impecable es hasta hoy a veces difícil de creer.

Para un trabajador humano, simplemente no pueden seguir el ritmo —sin embargo, ¿por qué querrían? No puedes pagar a un trabajador lo suficiente para aplicar esfuerzo equivalente a lo que una máquina de alto rendimiento puede hacer.

La excepción a los beneficios de los robots, por supuesto, es que un robot necesita programación extensa para cualquier nueva tarea. Un ser humano puede aprender y adaptarse rápidamente a nuevos desafíos, lo cual es en parte por qué muchos procesos industriales de alta mezcla aún dependen tanto de mano de obra calificada.

Al mismo tiempo, la mano de obra industrial sigue escaseando en muchas partes del mundo —no menos en Norteamérica. Aunque los humanos pueden adaptarse a tareas novedosas rápidamente, esas mismas tareas pueden volverse rápidamente mundanas y poco estimulantes, reduciendo finalmente la calidad del trabajo producido. En tono cómico, quizá la verdadera diferencia entre robots y humanos es que los robots no necesitan lograr "auto-realización" para hacer un buen trabajo.

Cuando sacas esa diferencia, sin embargo, el hecho de que los robots puedan funcionar tan constante y consistentemente por tanto tiempo puede aumentar el producto en múltiplos sobre una fuerza laboral humana, reducir uso de energía y consumibles, eliminar muchos riesgos de salud y seguridad y hacer a los trabajadores existentes más productivos haciendo tareas más seguras o agradables.

Por supuesto esto sucede si —y solo si— el robot sabe qué está haciendo, y el entorno alrededor nunca cambia.

Qué le ha impedido usar robots hasta ahora

Es difícil entender el límite superior del retorno que puede obtener usando un robot, pero en términos de entender el impacto masivo que tienen, puede ayudar saber que se estima que hasta el 10% del crecimiento del PIB per cápita en la OCDE entre 1993 y 2006 vino directamente de robótica industrial. Hay pocas otras tecnologías que podríamos considerar con los mismos beneficios de productividad.

Como se mencionó, cuando un humano y un robot necesitan trabajar en la misma pieza una y otra vez, el robot ganará de lejos cada vez.

Cuando hay múltiples piezas involucradas, ya sea cambiando formas, órdenes o procesos, un trabajador humano calificado es más probable que gane en términos de productividad.

Y aún así, ¿por qué no podemos tomar la productividad que tienen los robots y aplicarla a una gran variedad de piezas a la vez? Hay dos costos a considerar aquí: el de programación de robot y fijación de ubicación —ambos implican grandes cantidades de tiempo y dinero para hacerlo bien, y sin ejecución precisa pueden acumular costos significativos de retrabajo, paradas y piezas desechadas. La programación e integración de robots es costosa y consume tiempo.

Estos costos de programación y fijación casi siempre superan el costo del robot mismo, y eso es solo para una pieza. Con robots industriales que a menudo cuestan $50,000 o más por unidad, los costos adicionales de programación —así como entornos estructurados, órdenes de trabajo y fijaciones de ubicación necesarios para hacerlos funcionar— significa que todos estos costos pueden sumarse demasiado rápido para que fabricantes de alta mezcla se beneficien.

Si tiene 10, 20 o 100 piezas en las que su robot podría trabajar potencialmente, la programación tradicional de robots ha significado que básicamente no ha podido usar un robot industrial —ni debería haberlo considerado nunca.

Entonces, ¿cuál es el movimiento correcto? Según Sameer Hasija y Aarti Gumaledar de Harvard Business Review, quiere considerar robots donde se cumplan dos condiciones básicas: (1) la tarea que está automatizando es un cuello de botella y (2) el entorno de la tarea debe ser altamente controlado. Estos han sido los estándares para integración robótica por mucho tiempo, pero con tecnología de autoprogramación, los límites de los estándares se están reduciendo significativamente.

Qué es la tecnología de autoprogramación para robots

La robótica de autoprogramación es un nuevo campo basado en los nuevos poderes de IA para automatizar tareas cada vez más complejas en un período rápido. Con robótica, esto implica darles capacidades de sensado —por ejemplo, capacidades de visión 3D en el caso de procesos de pulverización o acabado— y luego traducir la información provista por esos sentidos en movimientos de robot, trayectorias de herramienta y salidas de proceso funcionalmente autoprogramadas.

En el caso de pintura industrial o recubrimiento en polvo, un robot con capacidades de autoprogramación es capaz de identificar formas de piezas, caras, tamaños y posiciones en tiempo real. Esto primero elimina la necesidad de fijación de ubicación intensiva porque una solución de autoprogramación puede adaptar inherentemente a piezas en cualquier orientación.

Luego, con capacidades de IA e instrucciones simples, los robots de autoprogramación pueden generar sus propios movimientos y trayectorias de herramienta, haciendo efectivamente el trabajo completo de un proceso de pulverización o acabado de la manera intuitiva que un humano calificado haría, pero con la consistencia y repetibilidad que un humano nunca podría igualar.

Al mismo tiempo, estos protocolos pueden permitir conocimiento de proceso de pulverización como patrones preferidos, acabados, grosor y uniformidad de aplicación, así como desafíos técnicos como efecto Faraday. Usando una interfaz de software simple, operadores mínimamente entrenados pueden incluso especificar caras o superficies de piezas particulares, para que diferentes colores y necesidades de recubrimiento puedan respetarse fácilmente en las mismas piezas.

Así que, si no estaba listo para un robot antes porque a) requería rediseñar toda su producción o b) no podía satisfacer sus necesidades de mezcla de piezas, puede estar listo ahora. Con esta tecnología, puede trabajar en una variedad indefinida, todas procesadas en secuencia a tasas de tiempo casi real, mientras incluso especifica caras de piezas y diferentes procesos según esas caras a través de herramientas como archivos CAD. Todo esto empodera su operación para crecer sin sacrificar su resultado final a corto plazo, y mientras mitiga costos de energía, consumibles y mano de obra que solo están destinados a expandirse a largo plazo.

Cómo saber si está listo para un robot

Si ha mirado robots antes pero pensó que era demasiado caro, o nunca consideró si es posible usar un robot, entonces puede querer pensar si la tecnología de autoprogramación es adecuada para usted.

La tecnología de autoprogramación no solo hace más fácil integrar un robot, sino que finalmente lo hace rentable para fabricantes de alta mezcla hacerlo. ¿Cómo puede saber si está destinado a beneficiarse? Cuantos más trabajadores, turnos, procesos de pulverización o posiciones tenga vacantes en su departamento de acabado, más una inversión modesta en un robot puede a largo plazo ahorrar en salarios, consumibles, retrabajo y —en última instancia— permitir al resto de su fuerza laboral hacer más e incluso permitirle contratar para más de los trabajos que a la gente realmente le encanta hacer.

Así que, si está cansado de esperar al departamento de acabado para terminar el trabajo, o si tiene formas de piezas complejas que necesitan pulverización térmica intensiva o granallado que simplemente no se hace con su flujo de trabajo actual, contacte a Omnirobotic para aprender más sobre lo que la tecnología de autoprogramación puede hacer por usted.

Omnirobotic proporciona Tecnología de Autoprogramación para Robots que les permite ver, planificar y ejecutar procesos críticos de pulverización y acabado industriales. Esta tecnología Shape-to-Motion™ genera movimientos únicos de robot para cada pieza, sin importar cómo estén ordenadas o posicionadas en su proceso de producción. Vea qué tipo de retorno puede obtener aquí.