Diseño robótico: Mesa redonda de ejecutivos sobre tendencias de automatización

A medida que las instalaciones de fabricación se vuelven más automatizadas, los robots juegan un papel mayor. Aunque los robots colaborativos y otros sistemas robóticos pueden ayudar a los trabajadores humanos, quedan muchas preguntas sobre coste, seguridad y otros factores. Motion Design planteó algunas de esas preguntas a un panel de líderes de la industria robótica.

Panel de expertos

• Dr. Frank Melzer, CTO de Festo SE
• Scott Summerville, Presidente y CEO de Mitsubishi Electric Automation
• Mark Sadie, VP de Marketing en Omron Automation Americas
• Enrico Krog Iversen, CEO de OnRobot
• Jim Lawton, VP de Gestión de Producto y Marketing en Universal Robots

Pregunta 1: Evolución y barreras de los cobots

Motion Design: Los robots colaborativos se desarrollaron originalmente para ayudar en tareas de ensamblaje; hoy tienen muchas más aplicaciones. Aunque muchos ven a los cobots como asistentes benévolos, presentan peligros inherentes. ¿Cómo han mejorado y qué aspectos siguen limitando su pleno potencial?

Dr. Frank Melzer: Los cobots actuales incluyen limitación segura de velocidad, limitación de fuerza y definición de espacios de trabajo seguros. ISO/TS 15066 y la necesidad de especificar cada aplicación según aspectos de seguridad son los factores limitantes para una adopción más amplia.

Jim Lawton: Los cobots no son solo para ensamblaje; han demostrado su valía en muchas aplicaciones. A diferencia de los robots tradicionales de gran huella, los cobots son de bajo coste, fáciles de desplegar, tienen huella pequeña y son seguros cerca de humanos. Ninguna máquina es intrínsecamente segura en todas las situaciones; solo la aplicación de un cobot puede juzgarse segura o no.

Enrico Krog Iversen: Los cobots han mejorado a un ritmo fenomenal: cargas útiles mayores, repetibilidad mejorada, y un enorme ecosistema de desarrolladores de terceros. Todo ello sin sacrificar la seguridad que permite su despliegue cerca de humanos.

Scott Summerville: Barreras: velocidad de operación y repetibilidad. Los cobots deben moverse a velocidad reducida cerca de humanos y su repetibilidad suele ser menor que la de robots industriales estándar. Muchos sistemas con cobots los diseñan usuarios inexpertos; los fallos suelen deberse a la inexperiencia del arquitecto del sistema, no al cobot.

Mark Sadie: Los cobots ofrecen seguridad en fuerza y velocidad del brazo, permitiendo trabajo armonioso. Oportunidades: entender la seguridad requerida para la tarea y herramientas. Áreas de mejora: herramientas de extremo de brazo con certificación de seguridad (pinzas).

Pregunta 2: Impacto del IIoT en la “inteligencia” y conectividad de los robots

Motion Design: ¿Cómo ha impactado el Internet Industrial de las Cosas (IIoT) en lo “inteligentes” que pueden ser los robots y en cómo se conectan entre sí y con sus operadores?

Summerville: Los robots siempre han podido comunicarse; el IIoT hace que sea más rápido y fácil de configurar. La mayoría de fabricantes no quieren sus datos en internet. Si el IIoT se trata de datos, los sistemas anfitriones en fábrica usan esos datos para decisiones significativas y alertas tempranas, justificando el coste de analíticas adicionales para mantenimiento predictivo.

Sadie: El IIoT permite a los robots extender su valor en automatización flexible. Robots inteligentes integran sistemas de planta y TI empresarial, cambios de órdenes, productos, utillajes y configuraciones. La visión robótica integrada hace al robot más inteligente para mantener localización precisa de máquinas, utillajes y piezas que se mueven entre trabajos.

Melzer: Robots conectados son el desarrollo más relevante para superar limitaciones de ISO/TS 15066. Wearables conectados pueden intercambiar información entre cobots y operadores; detectar intención de movimiento del operador más cómoda y quizás más precisa que escáneres láser o cámaras externas.

Lawton: El IIoT aporta granularidad sin precedentes a despliegues de automatización, permitiendo visión detallada del rendimiento de robots. Dispositivos edge de monitorización remota permiten monitorizar y programar cobots remotamente, muy valioso tras COVID-19, teletrabajo, distanciamiento social y absentismo.

Pregunta 3: Coste para pymes

Motion Design: ¿Ha llegado el coste a un punto donde la robótica pueda usarse por más fabricantes pequeños y medianos?

Melzer: La robótica tradicional se apoyaba en la automoción; los cobots redujeron costes al venderse para millones de tareas de ensamblaje hechas por humanos. Además de la reducción de coste, la facilidad de uso impulsa la adopción en pymes.

Sadie: El coste ha llegado a un punto donde las pymes pueden y deben invertir. Antes, una celda de automatización de alta velocidad costaba fácilmente seis cifras; ahora las celdas con cobots cuestan sustancialmente menos, ofreciendo gran ROI. Los cobots móviles pueden moverse a distintas aplicaciones, añadiendo valor en fabricación flexible.

Summerville: El coste de compra ha bajado al aumentar capacidades y volumen, mejorando ROI. Los robots son más duraderos. Los cobots tienen entornos de programación basados en iconos, fáciles para nuevos usuarios, reduciendo tiempos de construcción y reprogramación. Menos equipamiento de seguridad (vallas, cortinas de luz) reduce coste y complejidad de la celda.

Lawton: Además de bajo coste de entrada, los cobots son fáciles de programar incluso sin experiencia previa, eliminando necesidad de expertos en robótica cada vez que se reprograma.

Iversen: Nunca ha sido tan fácil para pymes adoptar automatización rápida y barata. Un informe de la Federación Internacional de Robótica revela que las instalaciones de cobots crecieron 11% en 2019. Bajo coste de entrada y facilidad de uso son factores clave.

Pregunta 4: Conectividad universal de efectores finales

Motion Design: Ha habido avances en efectores finales, dando mayor destreza y flexibilidad; sin embargo, muchas herramientas de agarre no tienen conectividad universal. ¿Qué se necesita para que cualquier efector final se conecte a cualquier robot?

Iversen: Garantizar que “cualquier efector final se conecte a cualquier robot” es una gran demanda, considerando que cada año salen nuevos robots y efectores, algunos con software, hardware e interfaces propietarias.

Sadie: La tecnología de efectores finales debe avanzar para soportar redes de automatización y proporcionar un archivo para subir al controlador del robot para controles de interfaz universal. Hoy muchos efectores tienen drivers y software específicos para robots concretos; esas ventajas no queremos perderlas.

Melzer: El éxito futuro de los cobots depende principalmente de la flexibilidad de las herramientas de extremo de brazo (EOAT); esto debe ser prioridad en comités de estandarización. Una interfaz universal debe acomodar más que unas pocas funciones de agarre; esa complejidad hace la estandarización ambiciosa y difícil.

Summerville: La falta de interfaces mecánicas y de control comunes siempre ha frenado la implementación de robots y encarecido soluciones totales. No veo a fabricantes de robots acordando interfaces comunes pronto; pero están interesados en que muchas empresas de interfaces mecánicas adapten productos a sus robots. Ese será el camino previsible.

Lawton: Dada la enorme variedad de robots, efectores e interfaces hardware/software, es improbable que “cualquier efector se conecte a cualquier robot” a corto plazo.

Pregunta 5: Aplicaciones futuras de robots móviles autónomos (AMR)

Motion Design: Con COVID-19, los AMR son útiles en hospitales y reparto de comida, transportando artículos con distanciamiento social. ¿Qué otras aplicaciones ve para robots móviles en el futuro próximo?

Sadie: Es emocionante ver soluciones creativas que requiere un entorno post-COVID. Las posibilidades son infinitas combinando tecnología móvil autónoma con cobots en manufactura, seguridad, hostelería, logística y aplicaciones comerciales.

Summerville: A medida que aumentan capacidades de AMR, sistemas que integran robots y AMR son más rentables y fáciles de implementar. El uso de robots fijos también aumentó por la pandemia, para distanciar trabajadores, ensambladores, empaquetadores e inspectores, especialmente en alimentación, electrónica, dispositivos médicos y manufactura general.

Melzer: La robótica de servicios es un campo donde la pandemia ha estimulado conciencia de que se necesitan nuevas capacidades de cobots. Cuidado personal, intralogística y almacenaje son notables por su necesidad de AMR.

Lawton: COVID-19 ha creado un auge de interés en automatización, especialmente en cobots y plataformas móviles. Al combinarlos para crear un cobot móvil, las aplicaciones potenciales crecen exponencialmente. Hemos visto cobots móviles para desinfección en hospitales e incluso para pruebas de COVID-19.

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