¿Qué son los robots móviles y cómo pueden beneficiar a su empresa?

Los robots móviles autónomos están cambiando la forma en que vivimos y trabajamos. Descubra sus múltiples aplicaciones y cómo están transformando las empresas en todo el mundo.

Los robots móviles autónomos (AMR) se han abierto camino en muchas aplicaciones industriales. Las mejoras en la tecnología han sido la fuerza impulsora. Algunas de las tecnologías críticas incluyen mejores baterías y visión por computadora. El software más avanzado también ha sido crucial.

Este artículo le presentará la tecnología Autonomous Mobile Robot a través de los siguientes temas:

• Tamaño del mercado de robots móviles y crecimiento potencial
• Tipos de robots móviles
• Casos de uso de robots móviles
• Industrias para AMR
• Lista de verificación:cinco indicadores de que puede beneficiarse de los robots móviles
• Soluciones complementarias que a menudo se necesitan con robots móviles
• Qué considerar antes de invertir en robots móviles
• Cómo obtener el robot móvil ideal para su empresa

Tamaño del mercado y crecimiento potencial

Más del 80% de los almacenes de hoy no tienen ninguna automatización. Esto se debe, en parte, a que la tecnología robótica sólo recientemente se ha vuelto lo suficientemente capaz para su uso en almacenes. Cuando almacenes utilice AMR, los resultados son impresionantes. Algunos estudios de casos informan de un aumento de la productividad de más del 300% en la preparación de pedidos, por ejemplo.

Fábricas a menudo transportan subconjuntos y consumibles manualmente desde el almacenamiento hasta la línea de montaje. Los robots móviles autónomos pueden automatizar este transporte interno. Esto no solo evita que los trabajadores empujen carros pesados, sino que también permite a las empresas mantenerse al día con las necesidades de distanciamiento social.

Una estimación de “360 Market Updates” estimó el mercado global de robots móviles autónomos en US $ 751,4 millones en 2019. Proyectan que crecerá a US $ 5.400 millones para 2026, lo que representa una tasa compuesta anual del 29% durante 2021-2026.

¿Cuáles son los diferentes tipos de robots móviles?

Carros con ruedas

La mayoría de los AMR industriales son vehículos que dependen de las ruedas para viajar. Aunque hay robots humanoides que caminan sobre dos piernas, son más complejos y costosos. Generalmente, los robots móviles con ruedas son más rentables. También son más robustos.

Vehículos guiados automatizados (AGV) frente a robots móviles autónomos (AMR)

Los vehículos guiados automatizados son una tecnología más antigua que los AMR. El AGV se basa en guías colocadas en el suelo. Los guías le muestran al AGV qué ruta tomar. El AGV puede viajar dentro de un corredor definido por los guías. Se utilizan bandas magnéticas, así como cables y líneas, para definir los pasillos por los que puede viajar el AGV. Si un AGV encuentra un obstáculo en su camino, se detiene y pide ayuda.

Los robots móviles autónomos son más flexibles que los AGV. Los AMR hacen un mapa de la instalación y lo almacenan en su memoria. Por tanto, no necesitan guías en el suelo que les indiquen adónde ir. Una vez que se le asigna un destino a un AMR, puede decidir cuál es la mejor ruta para llegar allí. Si hay un obstáculo en su camino, pueden desviarlo. También pueden tomar una ruta alternativa.

Sin embargo, las diferencias entre los AGV y los AMR se están volviendo borrosas. Ahora hay algunos AGV que pueden desviarse para evitar obstáculos, por ejemplo.

AMR con ruedas con brazo robótico

Se puede montar un brazo robótico articulado en un AMR. Esto amplía su gama de usos. Por ejemplo, el cuidado de máquinas puede beneficiarse de esta combinación de tecnologías. Para el transporte de material, el brazo robótico hace que la entrega de paquetes sea más flexible.

¿Para qué se utilizan los robots móviles autónomos?

"Deja que los robots viajen". Los estudios muestran que muchas personas en los almacenes pasan hasta el 60% de su tiempo viajando. Lo mismo ocurre con algunas personas en las fábricas. Pueden estar empujando un carro o manejando un montacargas. Es fácil ver que esta no es una actividad de gran valor. Entonces, se están utilizando robots móviles para resolver este problema. La idea es que la gente se quede en un lugar y deje que los robots viajen.

Algunas de las aplicaciones estándar para AMR incluyen:

• Preparación de pedidos
• Transporte de material dentro de las instalaciones
• Clasificación
• Entrega a los clientes

Ahora echamos un vistazo más de cerca a cada una de estas aplicaciones.

Preparación de pedidos

Los robots móviles pueden marcar una gran diferencia al ayudar a las personas con la preparación de pedidos. Y se necesita ayuda. El comercio electrónico significa pedidos con una selección más amplia de productos. Y los tamaños de los pedidos son más pequeños. A veces, el pedido es de un solo artículo. Esta combinación hace que el proceso de preparación de pedidos sea más laborioso. Además, las expectativas de los clientes de una entrega rápida se han disparado. Amazon ha establecido el estándar con la entrega en dos días. Recientemente, Amazon comenzó a ofrecer entregas en un día.

Amazon ha realizado grandes inversiones en robótica para lograr este resultado. ¿Pueden las empresas más pequeñas competir con esto? Felizmente, la respuesta es sí. Los robots móviles rentables proporcionan una solución. Incluso las empresas más pequeñas pueden reducir el tiempo que se tarda en realizar un pedido mediante el uso de AMR.

Debe hacerse una pregunta clave al principio cuando considere utilizar AMR para la preparación de pedidos. Y es decir, ¿cuál es la mejor manera de que su gente colabore con los robots? La elección de esta estrategia determinará a menudo la elección del robot. Es decir, la elección no se trata tanto del robot como de la naturaleza de la solución.

Estas son algunas de las estrategias más populares para la colaboración de persona a máquina.

Selección de pedidos de mercancías a persona

Millones de personas han visto videos de YouTube de AMR de Amazon de color naranja y bajo. Los robots transportan estantes enteros de productos alrededor de un almacén. Este método de automatización se llama bienes a persona. Los robots están controlados por el Sistema de gestión de almacenes (WMS). El WMS le dice a los robots qué estantes deben recoger y dónde colocarlos. Esto se basa en los pedidos que deben cumplirse. El AMR viaja a un estante y lo levanta desde abajo. El AMR lleva el estante a las personas que están ubicadas en las estaciones de recolección / empaque. Cuando llega el estante, una pantalla les indica qué artículo recoger y la cantidad. El asociado retira los artículos correctos de los estantes. Escanean los códigos de barras y colocan los artículos en un contenedor para su envío.

Amazon ha disfrutado de un gran éxito con esta estrategia de bienes a personas. Sin embargo, requiere estanterías especiales. Y el almacén debe rediseñarse para utilizar esta estrategia.

"Encuéntrame" o Selección de zona

Con esta estrategia, una persona encargada de la preparación de pedidos maneja uno o dos pasillos o una zona. No tienen que viajar fuera de su zona. Los AMR hacen la mayor parte de los viajes.

El WMS les dice a los AMR a dónde ir, de acuerdo con las órdenes que deben cumplirse. El robot viaja a un estante donde se va a recoger el artículo. La persona encargada de la preparación de pedidos puede ser informada por un sistema de voz que le da instrucciones sobre dónde ir para recoger el próximo pedido. El trabajador se encuentra con el AMR en el lugar de recogida y el AMR muestra a la persona los artículos que se van a recoger en su pantalla. La persona toma los artículos de los estantes y los escanea con un lector de código de barras montado en el robot. Esto verifica que se haya seleccionado el producto y la cantidad correctos. El AMR luego viaja a su próximo destino. La persona espera instrucciones sobre dónde reunirse con el próximo AMR.

Con esta estrategia, la persona que recoge pedidos todavía debe caminar un poco, pero se reduce considerablemente.

Los estudios de casos muestran al menos una duplicación de la productividad utilizando la estrategia de selección de zonas. Algunos estudios informan que los pedidos recogidos por hora se triplican con este método en comparación con la preparación manual de pedidos.

Preparación de pedidos totalmente automatizada

La preparación de pedidos totalmente automatizada a veces se denomina el "Santo Grial" de la preparación de pedidos robótica. Este proceso utiliza robots para recoger artículos de los estantes y llevarlos a una estación de empaque. La estación de embalaje también utiliza robots. No se necesita gente. Este nivel de automatización aún se encuentra en sus primeras etapas y aún no se utiliza ampliamente.

Una solución híbrida para la preparación de pedidos totalmente automatizada utiliza un AS / RS y robots. El sistema automatizado de almacenamiento y recuperación (AS / RS) puede reemplazar la disposición convencional de estantes y pasillos de un almacén. En cambio, el sistema tiene la forma de un gran cubo, con productos almacenados en contenedores dentro del cubo. El AS / RS realiza un seguimiento de dónde están las cosas y puede llevar el contenedor de producto correcto a la estación de recolección robótica. Estos sistemas pueden fabricarse bastante compactos. Esto significa que pueden estar en la parte trasera de una tienda de comestibles, por ejemplo.

Una vez que el AS / RS presenta un contenedor con productos, una persona o un brazo robótico saca los artículos del contenedor y los coloca en un contenedor de envío. Para poder realizar esta función, el brazo robótico debe estar emparejado con visión por computadora avanzada.

Nuevas mejoras en robótica pronto harán que la preparación de pedidos totalmente automatizada sea práctica para una variedad más amplia de casos de uso.

Transporte de material dentro de las instalaciones

Fábricas y almacenes

Las carretillas elevadoras autónomas se utilizan cada vez más en el entorno de fábricas y almacenes. Algunas carretillas elevadoras automáticas utilizan tecnología AGV. Esto requiere que la instalación esté equipada con marcadores de camino en el piso. Otras carretillas elevadoras autónomas utilizan las tecnologías AMR completas que no necesitan tales marcadores. Hay montacargas automáticos que están diseñados para operar con conductor o sin él. Otros diseños eliminan la cabina que sostendría a un humano.

Los montacargas automáticos aumentan la productividad al liberar a las personas de la necesidad de conducir. Y la promesa es que los montacargas autónomos también mejorarán la seguridad. Los accidentes de montacargas y camiones industriales causan miles de lesiones por año. En los últimos años, ha aumentado el número de muertes y lesiones graves que involucran carretillas elevadoras. La mayoría de estos accidentes son causados ​​por conducir demasiado rápido, tomar curvas demasiado rápido y frenar con demasiada fuerza. Los montacargas automáticos no cometerían estos errores.

Hospitales

Hay AMR especialmente diseñados para hospitales. Transportan la ropa de cama sucia desde las habitaciones del hospital hasta la lavandería. Pueden transportar muestras de sangre de donde se toma la muestra al laboratorio para su análisis. Y los AMR pueden llevar comidas y medicamentos a la habitación del hospital. Los estudios de casos muestran que los costos de envío se pueden reducir hasta en un 80%.

Hoteles y hostelería

Los AMR pueden satisfacer las solicitudes de los huéspedes de toallas, artículos de tocador y comida adicionales. La seguridad se puede mejorar haciendo que los servicios de alimentos externos se entreguen en el vestíbulo. El AMR lleva la comida del vestíbulo a la habitación de los huéspedes. También se puede automatizar el transporte de la ropa de cama sucia a la lavandería y la devolución de los platos vacíos a la cocina.

Clasificación

Los robots móviles equipados con bandejas basculantes y alimentadores de cinta cruzada se utilizan para clasificar paquetes en almacenes y fábricas. La clasificación de paquetes para el envío permite al remitente acceder a tarifas de envío más bajas. O es posible que los paquetes deban clasificarse de acuerdo con el punto de venta al por menor al que deben dirigirse.

Los AMR se ven cada vez más como una alternativa más flexible y rentable a los sistemas de transporte. Son fáciles de instalar y necesitan un mantenimiento mínimo.

Algunas aplicaciones de clasificación involucran AMR que operan en un nivel intermedio. Una vez cargado con un paquete, el robot lo lleva a un agujero en el piso y lo arroja. Una rampa conduce al primer piso y un contenedor de espera.

Otras aplicaciones implican que el AMR lleve productos a una pared de putt. Una persona toma los productos del AMR y los coloca en contenedores apropiados.

Entrega a clientes

Pronto llegará un AMR en la puerta de su casa con paquetes para usted. Sin embargo, hasta que los vehículos autónomos tengan licencia para circular por las vías públicas, los robots de reparto solo se utilizarán en áreas limitadas. Por ejemplo, los robots de reparto se utilizan en áreas urbanas densamente pobladas para la entrega de alimentos. Los robots son pequeños carritos que viajan por las aceras. Los campus universitarios y corporativos son otro caso de uso.

Industrias para AMR

Sin duda, los robots móviles autónomos continuarán encontrando su camino en más aspectos de nuestra vida diaria. Estas son las principales industrias que actualmente utilizan AMR:

• Almacenes
• Fábricas
• Hospitales
• Hoteles y hostelería
• Restaurantes y comida rápida

Lista de comprobación:cinco indicadores de que puede beneficiarse de los robots móviles en su empresa

• ¿Es un desafío contratar y conservar a las personas que necesita?
• ¿Sus procesos involucran a muchas personas que viajan dentro de sus instalaciones?
• ¿Necesita aumentar la productividad para mantenerse competitivo?
• ¿Necesita aumentar el rendimiento?
• ¿Quiere reducir los accidentes y mejorar la seguridad?

¿Qué debe considerar si desea invertir en robots móviles?

Antes de comenzar con un proyecto para usar AMR, debe realizar una encuesta de las instalaciones. Estas son algunas de las preguntas que debe hacer:

• ¿Tiene Wi-Fi en todas sus instalaciones? (Por ejemplo, si el AMR tiene que tomar el ascensor, ¿tendrá acceso a Wi-Fi allí también? ¿Podría haber otros puntos muertos?)
• ¿Puede el AMR ir a donde lo necesite? (Por ejemplo, ¿tendrá que abrir puertas o tomar un ascensor?)
• ¿Cuáles son las consideraciones de seguridad? (Por ejemplo, un robot de almacén no estará rodeado de niños. Los robots de reparto sí).
• ¿Qué pasa con la carga? Piense dónde debe colocar la estación de carga.

Si es nuevo en la robótica industrial, muchos expertos recomiendan comenzar con algo pequeño. Seleccione una aplicación que prometa un rápido retorno de la inversión. Desarrolle su experiencia y confianza, y luego amplíe.

Puede confiar en los proveedores para hacer recomendaciones. Naturalmente, los proveedores harán sugerencias que involucren el uso de sus productos. Podría considerar consultar con expertos imparciales para obtener asesoramiento y para evaluar si su instalación está "preparada para robots móviles".

¿Qué soluciones complementarias se necesitan a menudo con los robots móviles?

A menudo, las cuestiones a decidir no son tanto sobre el robot. En cambio, la verdadera pregunta es la solución general de la aplicación. Esto se debe a que los robots suelen estar integrados en un marco más amplio. Un sistema de gestión de almacén (WMS) y otros sistemas similares que controlan los robots son tan importantes como las características del robot.

Asegúrese de comprender cómo se integrarán los robots móviles en sus sistemas existentes.

Para el manejo de materiales, los AMR a menudo necesitarán un soporte especial para palés o cajas. El AMR pasa por debajo del soporte y luego levanta la carga desde abajo.

Necesita al menos una y tal vez varias estaciones de carga. Considere el caso en el que varios AMR deben cargarse al mismo tiempo.

Cómo obtener el robot móvil ideal para su organización

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