Cómo los robots móviles impulsan el crecimiento y la eficiencia empresarial

Los Robots Móviles Autónomos están transformando nuestra forma de vivir y trabajar. Descubra sus muchas aplicaciones y cómo están transformando negocios en todo el mundo.

Los Robots Móviles Autónomos (AMR) han encontrado su camino en muchas aplicaciones industriales. Las mejoras en tecnología han sido la fuerza impulsora. Algunas de las tecnologías críticas incluyen mejores baterías y visión por computadora. Software más avanzado también ha sido crucial.

Este artículo le presentará la tecnología de Robots Móviles Autónomos a través de los siguientes temas:

• Tamaño del mercado de robots móviles y potencial de crecimiento
• Tipos de robots móviles
• Casos de uso de robots móviles
• Industrias para AMR
• Lista de verificación: Cinco indicadores de que puede beneficiarse de robots móviles
• Soluciones complementarias a menudo necesarias con robots móviles
• Qué considerar antes de invertir en robots móviles
• Cómo elegir el robot móvil ideal para su organización

Tamaño del mercado y potencial de crecimiento

Más del 80 % de los almacenes hoy no tienen automatización alguna. Esto es en parte porque la tecnología robótica solo recientemente se ha vuelto lo suficientemente capaz para uso en almacenes. Cuando almacenes usan AMR, los resultados son impresionantes. Algunos estudios de caso reportan más de un 300 % de aumento de productividad en preparación de pedidos, por ejemplo.

Las fábricas a menudo transportan sub-ensamblajes y consumibles manualmente desde el almacenamiento a la línea de montaje. Los robots móviles autónomos pueden automatizar este transporte interno. No solo ahorra a los trabajadores empujar carros pesados, sino que también permite a las empresas mantener las necesidades de distanciamiento social.

Una estimación de "360 Market Updates" estimó el mercado global de robots móviles autónomos en 751,4 millones USD en 2019. Proyectan que crecerá a 5.400 millones USD para 2026, lo que representa una CAGR del 29 % durante 2021-2026.

¿Cuáles son los diferentes tipos de robots móviles?

Carros con ruedas

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

Vehículos Guiados Automatizados (AGV) vs. Robots Móviles Autónomos (AMR)

Los Vehículos Guiados Automatizados son una tecnología más antigua que los AMR. El AGV depende de guías colocadas en el suelo. Las guías muestran al AGV qué ruta tomar. Al AGV se le permite viajar dentro de un corredor definido por las guías. Tiras magnéticas, alambres y líneas se usan para definir los corredores por los que el AGV puede viajar. 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. Así que no necesitan guías en el suelo para saber a dónde ir. Una vez que se le da un destino a un AMR, puede decidir la mejor ruta para llegar. Si hay un obstáculo en su camino, pueden esquivarlo. También pueden tomar una ruta alternativa.

Sin embargo, las diferencias entre AGV y AMR se están difuminando. Ahora hay algunos AGV que pueden esquivar obstáculos, por ejemplo.

AMR con ruedas y brazo robótico

Un brazo robótico articulado puede montarse en un AMR. Esto amplía su gama de usos. Por ejemplo, la atención de máquinas puede beneficiarse de esta combinación de tecnologías. Para transporte de materiales, el brazo robótico hace la entrega de paquetes más flexible.

¿Para qué se usan los Robots Móviles Autónomos?

"Deje que los robots hagan el viaje." Los estudios muestran que muchas personas en almacenes pasan hasta el 60 % de su tiempo viajando. Lo mismo ocurre con algunas personas en fábricas. Pueden estar empujando un carro o conduciendo una carretilla. Es fácil ver que esto no es una actividad de alto valor. Así que los robots móviles se usan para resolver este problema. La idea es que las personas se queden en un lugar y dejen que los robots hagan el viaje.

Algunas de las aplicaciones estándar para AMR incluyen:

• Preparación de pedidos
• Transporte intra-fábrica de materiales
• Clasificación
• Entrega a clientes

Ahora examinamos más de cerca cada una de estas aplicaciones.

Preparación de pedidos

Los robots móviles pueden marcar una gran diferencia ayudando 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 pedido son más pequeños. A veces, el pedido es solo un artículo. Esta combinación hace que el proceso de preparación de pedidos sea más intensivo en mano de obra. Además, las expectativas de los clientes para entrega rápida se han disparado. Amazon ha establecido el estándar con entrega en dos días. Recientemente, Amazon comenzó a ofrecer entrega en un día.

Amazon ha invertido enormes cantidades en robótica para lograr este resultado. ¿Pueden las empresas más pequeñas competir con esto? Afortunadamente, la respuesta es sí. Los robots móviles rentables proporcionan una solución. Incluso empresas más pequeñas pueden reducir drásticamente el tiempo que tarda en salir un pedido usando AMR.

Una pregunta clave debe hacerse al principio cuando considere usar AMR para preparación de pedidos. Y esa es: ¿cuál es la mejor forma para que sus personas colaboren con los robots? Elegir esta estrategia a menudo determinará la elección del robot. Es decir, la elección no es tanto sobre el robot como sobre la naturaleza de la solución.

Aquí hay algunas de las estrategias más populares para colaboración humano-máquina.

Preparación de pedidos Goods-to-Person

Millones de personas han visto videos de YouTube de los AMR naranjas y bajos de Amazon. Los robots llevan estanterías enteras de productos por un almacén. Este método de automatización se llama goods-to-person. Los robots son controlados por el Sistema de Gestión de Almacenes (WMS). El WMS dice a los robots qué estanterías recoger y dónde colocarlas. Esto se basa en pedidos que deben cumplirse. El AMR viaja a una estantería y la levanta desde abajo. El AMR lleva la estantería a personas posicionadas en estaciones de picking/embalaje. Cuando llega la estantería, una pantalla les indica qué artículo recoger y la cantidad. El asociado retira los artículos correctos de las estanterías. Escanean los códigos de barras y colocan los artículos en un contenedor para envío.

Amazon ha disfrutado gran éxito usando esta estrategia goods-to-person. Sin embargo, requiere estanterías especiales. Y el almacén debe rediseñarse para usar esta estrategia.

"Encuéntrame" o Picking por zonas

Usando esta estrategia, una persona de preparación de pedidos maneja una o dos pasillos o una zona. No tienen que viajar fuera de su zona. Los AMR hacen la mayor parte del viaje.

Los AMR son informados por el WMS a dónde ir, según los pedidos que deben cumplirse. El robot viaja a una estantería donde está el artículo a recoger. La persona de preparación puede ser informada por un sistema de voz que da instrucciones sobre a dónde ir para recoger el siguiente pedido. El trabajador se encuentra con el AMR en la ubicación de picking, y el AMR muestra en su pantalla los artículos a recoger. La persona recoge los artículos de las estanterías y los escanea con un lector de código de barras montado en el robot. Esto verifica que el producto y cantidad correctos han sido recogidos. El AMR luego viaja a su próximo destino. La persona espera instrucciones sobre dónde encontrar el siguiente AMR.

Usando esta estrategia, la persona de preparación aún debe caminar algo, pero se reduce enormemente.

Los estudios de caso muestran al menos un doblamiento de productividad usando la estrategia de picking por zonas. Algunos estudios reportan más de un triplicado en pedidos preparados por hora usando este método comparado con preparación manual.

Preparación de pedidos totalmente automatizada

La preparación de pedidos totalmente automatizada a veces se llama el "Santo Grial" de la preparación robótica de pedidos. Este proceso usa robots para recoger artículos de las estanterías y llevarlos a una estación de embalaje. La estación de embalaje también usa robots. No se necesitan personas. Este nivel de automatización aún está en sus primeras etapas y no se usa ampliamente.

Una solución híbrida para preparación de pedidos totalmente automatizada usa un AS/RS y robots. El Sistema Automatizado de Almacenamiento y Recuperación (AS/RS) puede reemplazar la disposición convencional de estanterías y pasillos de un almacén. En su lugar, el sistema tiene forma de un vasto cubo, con productos almacenados en contenedores dentro del cubo. El AS/RS lleva registro de dónde están las cosas y puede traer el contenedor de producto correcto a la estación de picking robótica. Estos sistemas pueden hacerse 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 recoge 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.

Mejoras adicionales en robótica harán pronto la preparación de pedidos totalmente automatizada práctica para una mayor variedad de casos de uso.

Transporte intra-fábrica de materiales

Fábricas y Almacenes

Las carretillas autónomas se usan cada vez más en entornos de fábrica y almacén. Algunas carretillas automatizadas usan tecnología AGV. Esto requiere que la instalación se equipe con marcadores de ruta en el suelo. Otras carretillas autónomas usan tecnologías AMR completas que no necesitan tales marcadores. Hay carretillas automatizadas diseñadas para operar con o sin conductor. Otros diseños eliminan la cabina que albergaría a un humano.

Las carretillas autónomas aumentan la productividad liberando a las personas de la necesidad de conducir. Y la promesa es que las carretillas autónomas también mejorarán la seguridad. Los accidentes de carretillas y camiones industriales causan miles de lesiones por año. En años recientes, el número de fatalidades y lesiones graves involucrando carretillas ha aumentado. La mayoría de estos accidentes son causados por conducir demasiado rápido, tomar curvas demasiado rápido y frenar demasiado fuerte. Las carretillas autónomas no cometerían estos errores.

Hospitales

Hay AMR diseñados especialmente para hospitales. Transportan ropa sucia de habitaciones a la lavandería. Pueden llevar muestras de sangre de donde se toma la muestra al laboratorio para análisis. Y los AMR pueden entregar comidas y medicamentos a la habitación del hospital. Los estudios de caso muestran que los costes de entrega pueden reducirse hasta en un 80 %.

Hoteles y Hostelería

Los AMR pueden cumplir solicitudes de huéspedes para toallas extra, artículos de tocador y comida. La seguridad puede mejorarse teniendo servicios de comida externos entregar en el vestíbulo. El AMR lleva la comida del vestíbulo a la habitación del huésped. Llevar ropa sucia a lavandería y devolver platos vacíos a la cocina también puede automatizarse.

Clasificación

Los robots móviles equipados con bandejas basculantes y alimentadores de banda transversal se usan para clasificar paquetes en almacenes y fábricas. Clasificar paquetes para envío permite al remitente acceder a tarifas de envío más bajas. O los paquetes podrían necesitar clasificarse según qué tienda minorista deben ir.

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 mantenimiento mínimo.

Algunas aplicaciones de clasificación involucran AMR que operan en un nivel mezzanine. Una vez cargado con un paquete, el robot lo lleva a un agujero en el suelo y lo vuelca. Una tolva conduce a la primera planta y un contenedor esperando.

Otras aplicaciones involucran el AMR llevando productos a un muro de puesta. Una persona toma los productos del AMR y los pone en contenedores apropiados.

Entrega a clientes

Tener un AMR apareciendo en su puerta con paquetes para usted está llegando pronto. Sin embargo, hasta que los vehículos autónomos estén licenciados para circular por vías públicas, los robots de entrega solo se usarán en áreas limitadas. Por ejemplo, los robots de entrega se usan en áreas urbanas densamente pobladas para entrega de comida. Los robots son pequeños carros que viajan por aceras. Campus universitarios y corporativos son otro caso de uso.

Industrias para AMR

Los Robots Móviles Autónomos sin duda continuarán abriéndose paso en más aspectos de nuestra vida diaria. Aquí están las principales industrias que usan AMR actualmente:

• Almacenes
• Fábricas
• Hospitales
• Hoteles y Hostelería
• Restaurantes y Comida Rápida

Lista de verificación: Cinco indicadores de que puede beneficiarse de robots móviles en su negocio

• ¿Es un desafío contratar y retener a las personas que necesita?
• ¿Sus procesos involucran a muchas personas viajando dentro de su instalación?
• ¿Necesita aumentar la productividad para mantenerse competitivo?
• ¿Necesita aumentar el rendimiento?
• ¿Quiere reducir accidentes y mejorar la seguridad?

Qué debe considerar si quiere invertir en robots móviles

Antes de empezar un proyecto para usar AMR, debería hacer un estudio de la instalación. Aquí hay algunas preguntas para hacerse:

• ¿Tiene Wi-Fi en toda su instalación? (Por ejemplo, si el AMR tiene que tomar el ascensor, ¿tendrá acceso a Wi-Fi allí también? ¿Podría haber otras zonas muertas?)
• ¿Puede el AMR ir a donde 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 cerca de niños. Los robots de entrega sí).
• ¿Qué hay de la carga? Piense en dónde necesita poner la estación de carga.

Si es nuevo en robótica industrial, muchos expertos recomiendan empezar pequeño. Seleccione una aplicación que prometa un ROI rápido. Desarrolle su experiencia y confianza, y luego expanda.

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 consejos – y para evaluar si su instalación está "lista para robots móviles".

Qué soluciones complementarias a menudo se necesitan con robots móviles

A menudo los temas a decidir no son tanto sobre el robot. En su lugar, la verdadera pregunta es la solución de aplicación general. Esto es porque los robots están frecuentemente integrados dentro de un marco mayor. Un Sistema de Gestión de Almacenes (WMS) y otros sistemas similares que controlan los robots son tan importantes como las características del robot.

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

Para manipulación de materiales, los AMR a menudo necesitarán un soporte especial para pallets o cajas. El AMR va debajo del soporte y luego levanta la carga desde abajo.

Necesita al menos una y quizás varias estaciones de carga. Considere el caso en que varios AMR necesiten cargar al mismo tiempo.

Cómo elegir el robot móvil ideal para su organización

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