Cómo un fabricante automotriz líder eliminó carretillas elevadoras para impulsar productividad y seguridad

Por Rob Sullivan, presidente y CEO, AutoGuide Mobile Robots

Con las carretillas elevadoras como contribuyente continuo a accidentes laborales, y operadores cualificados difíciles de encontrar y retener en el entorno de fabricación competitivo actual, automatizar el transporte de materiales resuelve ambos problemas.

Hace unos años, un fabricante automotriz de primer nivel quería reducir la frecuencia con que los empleados tenían que levantar y mover objetos pesados manualmente, y eliminar el riesgo de lesiones relacionadas con carretillas elevadoras.

Entendieron que necesitaban soluciones más seguras y eficientes para transportar motores y otros materiales del ensamblaje a pruebas dentro de su instalación de 40.000 pies cuadrados.

Al principio, la iniciativa global de seguridad "sin horquillas" de la empresa provocó un cambio a tractores de arrastre conducidos manualmente con remolques automáticos para esta tarea de arrastre a pie de línea.

Desafortunadamente, no solo los empleados de alto valor seguían atados a tareas de transporte de bajo valor, sino que tenían que arrastrar más remolques en un solo viaje de los que podían maniobrar con seguridad en una instalación de fabricación en constante cambio.

Consecuentemente, la dirección volvió a la mesa de dibujo para encontrar un enfoque automatizado que abordara mejor la seguridad y las preocupaciones laborales.

Desplegados en semanas, los AMR de arrastre con remolques personalizados se integraron con transportadores de fabricación para entregar suministros a pie de línea en base just-in-time. Cuando el inventario en un transportador alcanza un nivel predefinido, sensores alertan al software de control de flota del robot para despachar el tractor de arrastre a reponer el suministro.

Una vez que el tractor llega al punto de consumo, el software notifica a los remolques automáticos para entregar materiales al transportador y cargar contenedores vacíos de vuelta a los remolques vía su propio sistema de transportador motorizado. Una vez completado el intercambio, el software despacha el vehículo de vuelta al punto de recogida.

Remolques automáticos y transportadores entonces intercambian contenedores vacíos por contenedores llenos y el tractor autónomo es enviado a una ubicación de carga donde espera la próxima señal de piezas bajas. En un viaje, un solo AMR de arrastre puede transportar lo que típicamente toma dos viajes de carretilla elevadora tripulada, lo que se suma sustancialmente en el transcurso de un día típico.

Este fabricante pudo mover cuatro miembros de equipo (dos trabajadores en dos turnos) a tareas de mayor valor, manteniendo entrega de suministro just-in-time a pie de línea y su objetivo de 95 % de tiempo de actividad.

El AMR de arrastre también mejoró los riesgos de seguridad que enfrentaban los conductores manuales, incluyendo remolques largos, problemas de visibilidad para conductores y pasillos estrechos. ROI en 12 meses considerando el coste del AMR en sí, con ROI de 22 meses en el coste del proyecto completo, que incluía remolques automatizados proporcionados por el integrador y retrofits de transportadores.

Qué buscar en un AMR

Aunque la capacidad de un AMR para moverse independientemente por una instalación sin necesidad de infraestructura disruptiva y cara es universal, los AMR no son todos iguales. Para asegurarse de obtener el mejor para su organización, haga las siguientes preguntas:

1. ¿Qué tan seguros son sus robots móviles?

Los AMR más seguros incluyen sensores a nivel de suelo y escáneres LiDAR que detectan objetos y personal en su camino y reaccionan en consecuencia, reduciendo dramáticamente el riesgo de accidentes.

Este fabricante automotriz añadió sensores de carga verticales que detectan obstáculos o tráfico para toda la longitud de la carga extendiéndose al frente y a los lados del vehículo.

Esto permite al AMR operar con seguridad en espacios congestionados y maniobrar alrededor de otro tráfico mientras aún aprovecha la flexibilidad y velocidad del tractor AMR.

Para garantizar la seguridad del trabajador, el fabricante también integró el software de control de flota de los robots con múltiples dispositivos externos como semáforos y sistemas de respuesta de emergencia para que los trabajadores en el área estuvieran constantemente conscientes del movimiento de los vehículos.

Además, como los AMR pueden transportar múltiples palets en un solo viaje, requieren menos viajes para mover los mismos o más materiales que carretillas elevadoras tripuladas. Menos vehículos en el suelo interactuando con otros equipos y personas reduce naturalmente la probabilidad de accidentes.

Los AMR también reducen el riesgo de accidentes causados por operadores distraídos que podrían chocar contra obstáculos, incluyendo personas, en su camino.

Para sentirse realmente cómodo de que los robots que está considerando son seguros, sin embargo, pregunte al proveedor qué estándares de seguridad siguen.

Actualmente hay dos estándares principales a los que los fabricantes recurren al diseñar sus robots —ANSI B56.5 (EE. UU.) y EN1525 (UE), pero ambos fueron creados para vehículos guiados automatizados (AGV), que viajan en rutas fijas guiadas por cables o imanes incrustados en la instalación.

Para abordar AMR específicamente, la Asociación de Industrias Robóticas (RIA) publicó la primera parte de su nuevo ANSI/RIA R15.08 dirigido a aumentar la seguridad de empleados que trabajan junto a AMR.

2. ¿Qué tan rápido pueden desplegarse los robots?

Con su facilidad de uso y formación rápida, el despliegue de AMR debería tomar típicamente semanas, en lugar de los meses que tomaría si se necesitara instalar cinta o imanes en el suelo para desplegar un AGV, por ejemplo.

Una vez que este fabricante automotriz preparó su instalación, tomó solo ocho días para que el tractor AMR estuviera en funcionamiento, incluyendo mapear todo el entorno, enseñar a los AMR todas las rutas, y optimizar el sistema.

Cuando las rutas se reconfiguran en respuesta a cambios de producción, no hay necesidad de re-enseñar toda la instalación, solo las áreas añadidas o cambiadas.

3. ¿Qué tan adaptables son los AMR si mis necesidades cambian?

Los AMR más eficientes —y avanzados— están diseñados con flexibilidad en mente, asegurando que los sistemas puedan cumplir principios de fabricación y Lean.

Una arquitectura basada en un AMR base estándar con módulos o adaptadores que transforman la unidad base en un tractor de arrastre como usó este fabricante, o incluso un apilador de palets, maximiza su inversión.

Cuando los requisitos y diseños de planta cambian, los adaptadores pueden cambiarse también, permitiendo al robot realizar nuevas tareas. Un AMR bien diseñado es fácilmente extensible y modificable, sin necesidad de modificaciones en la instalación.

4. ¿Qué tan fáciles son de integrar con entornos existentes y otras aplicaciones de automatización?

El software de control de flota de los AMR debería gestionar los pedidos y misiones de los tractores AMR, y coordinar sus actividades para minimizar viajes en vacío.

Además de optimizar rutas y tráfico para limitar congestión, el software debería poder integrarse con sistemas de gestión de almacén (WMS) existentes, entregando una solución integrada que simplifique operaciones.

También deberían ser colaborativos, capaces de trabajar de forma segura junto a otros robots y personas.

5. ¿Sus AMR están diseñados como AMR o convertidos de vehículos operados manualmente?

Atornillar kits de automatización a máquinas existentes operadas manualmente no es ideal, pero así es como se construyen algunos AMR. Un AMR diseñado a propósito asegura que el robot está optimizado para operaciones autónomas porque cada componente —desde motor, ruedas, sistemas de control, sensores, sistema de seguridad, y ordenador central— está diseñado para trabajar junto como un robot de transporte de material de alto rendimiento.

Encontrar la solución AMR adecuada para impulsar sus tareas de arrastre a pie de línea y otros flujos de trabajo de transporte de material no solo resulta en productividad mejorada y seguridad aumentada, sino que también tiene un impacto positivo en la rentabilidad de su operación.

Los beneficios de desplegar tractores AMR para esta tarea en una ubicación ha impulsado al fabricante a desplegar AMR para otros flujos de trabajo en la misma instalación y extender soluciones autónomas a instalaciones adicionales, incluyendo automatizar el movimiento de chasis pesados de pintura a ensamblaje final. Lea más sobre eso aquí.

Imagen principal por Engin Akyurt de Pixabay