Los Robots de MetraLabs Transformarán las Cadenas de Suministro Automotrices en la Era de la IA

El cofundador Johannes Trabert, quien vive una vida poética en el Bosque de Turingia, dice que el futuro se centrará en "el reparto inteligente del trabajo" entre humanos y robots.

ILMENAU, Alemania — La voz de Johannes Trabert transmite reposo mientras pasa veloz en su Škoda junto al sitio de construcción del último instituto Fraunhofer (ubicado junto a reliquias de la industria de Alemania Oriental) y recita Canción nocturna del caminante II, el poema que Goethe talló en una pared de madera de una cabaña en la cima del cercano monte Kickelhahn en 1780:

Sobre todas las cimas
Hay paz,
En todas las copas de los árboles
Sientes
Apenas un aliento;
Los pajaritos callan en el bosque.
Solo espera, pronto
Descansarás tú también.

Trabert interpreta el poema como "toma un descanso, calma y repensa tus prioridades en la vida".

Eso hizo cuando una empresa de California llamó buscando su experiencia en robótica y automatización. Eligió no alejarse de la vida satisfactoria que ha construido aquí en el Bosque de Turingia desde que él y todos los alemanes que vivían detrás del Telón de Acero fueron liberados en 1990.

Esa vida incluye fundar MetraLabs con tres amigos del instituto (mientras estaban en la universidad, en 2001), casarse con una mujer que también trabaja en manufactura, ser padre de gemelos y ayudar a empresas como el fabricante alemán de chips Infineon a mejorar enormemente sus operaciones.

Esa vida también incluye el reconocimiento de la contribución de MetraLabs a la modernización de la manufactura — no solo en Alemania, sino también en República Checa, Francia, Gran Bretaña, Singapur y EE. UU.: El brillante nuevo instituto de investigación gubernamental a solo unas cuadras de su oficina incluirá un laboratorio de innovación de robots móviles compartido por Fraunhofer y MetraLabs.

Mucho tiempo ahorrado

Infineon es un ejemplo principal de la influencia de MetraLabs.

El proveedor automotriz solía tener que desechar a veces la producción diaria porque no se cumplían los parámetros ambientales — un descubrimiento hecho después de horas de recolección de muestras de calidad del aire. Eso era usando un recurso humano.

Desde 2010, sin embargo, ha estado usando Scout, un robot autónomo de MetraLabs que redujo de 300 a 10 el número de minutos que toma recopilar los datos necesarios sobre la presencia de gases raros en el aire.

Con 18 empleados, MetraLabs fabrica robots que los fabricantes usan comúnmente para inventario autónomo que involucra transpondedores RFID. "Esto también se usa en talleres, talleres de máquinas y pequeñas fábricas — donde el robot se usa para hacer inventario de herramientas costosas, por ejemplo", dijo Trabert.

Además de Scout, para aplicaciones de sala limpia, MetraLabs fabrica el robot Scitos X3, que adapta para los bienes que un fabricante quiere transportar.

Infineon también usa un robot de MetraLabs para transportar obleas, máscaras y herramientas dentro de la fábrica. "En este caso, el robot coloca automáticamente las herramientas que entrega en la máquina", dijo Trabert.

El objetivo principal es sacar el factor humano de la sala limpia, dijo, "porque las personas son la fuente de contaminación para todo tipo de problemas en la sala limpia".

Colaboración con laboratorio universitario, Fabmatics clave

MetraLabs tiene éxito en parte gracias a sus 15 años de investigación académica conjunta con el NIKR LAB — el Laboratorio de Neuroinformática y Robótica Cognitiva de la Universidad Tecnológica de Ilmenau. El laboratorio, dirigido por Horst-Michael-Groß, desarrolla y avanza métodos teóricos para la interacción entre humanos y robots móviles.

También es importante la colaboración de MetraLabs con Fabmatics. Esa empresa con sede en Dresde, Alemania, se especializa en la automatización de flujos de materiales y procesos de manipulación en plantas de manufactura de semiconductores. "Nuestro producto encajaba bien en su 'catálogo' de herramientas", dijo Trabert, señalando que la pareja ha implementado una instalación en un fabricante de chips en EE. UU. que no está autorizado a nombrar.

Por cierto, los productos de MetraLabs no se limitan a aplicaciones de sala limpia.

Los robots de la firma también se usan en proveedores automotrices en Alemania. "Esta es una versión más grande de un Scitos X3", dijo. "Este robot trae y lleva equipamiento interior de un auto más grande y pesado de una máquina a otra. Es como una cinta transportadora fragmentada, o un tipo individual de cinta transportadora: La cinta transportadora es sustituida por varios robots que llevan una cierta pieza, que se construye, paso a paso, de una estación de trabajo a otra".

Estos robots ven e interactúan con personas.

"A veces tienen robots con pantalla táctil, para que puedas recopilar información. O simplemente esperan hasta que te vayas. O conducen alrededor tuyo. Esto depende de lo que le guste al cliente", dijo Trabert.

Los robots de la firma solo necesitan destino

Los robots de MetraLabs están equipados con un sistema de localización en interiores similar al GPS, lo que hace posible que los propietarios configuren las máquinas para "hacer uso de las capacidades autónomas y simplemente conducir alrededor de obstáculos", dijo. "En realidad no necesitamos una ruta cierta; solo necesitamos un destino".

El aspecto autónomo de los robots incluye operación 24/7 — sin descansos para almuerzo, cena o dormir.

Los robots de MetraLabs capturan datos digital y autónomamente.

"La gran pregunta hoy es cómo hacer uso de los Big Data — y cómo llegar a la gran pila de datos necesaria para derivar ciertos patrones y hacer uso de los datos", dijo Trabert. "Por lo tanto, cada vez más desarrollamos robots que hacen un cierto tipo de monitoreo".

MetraLabs se especializó primero en un robot que daba vueltas verificando la calidad del aire. Más tarde, la compañía desarrolló robots para inventario basado en RFID. Ahora, la firma fabrica robots equipados con cámaras y procesamiento de imagen — atributos que ayudan a los fabricantes a "rastrear qué están usando, cuánto están usando y cuándo necesitan rellenar una cierta caja con un cierto tipo de herramienta, por ejemplo", dijo.

Los clientes han dicho a Trabert que antes de usar un robot, "tenían casos donde una herramienta realmente cara simplemente estaba escondida en un cajón de una mesa y se compraba una nueva", dijo Trabert. "La herramienta estaba ahí todo el tiempo" — pero los humanos trabajando en la fábrica no la detectaron.

Los AGV clásicos son la competencia

PAL Robotics es un competidor, reconoció Trabert. "Pero para tareas de transporte, para mover bienes dentro de una instalación, nuestros principales competidores son los AGV clásicos" (vehículos guiados autónomos).

MetraLabs tiene una gran ventaja sobre los AGV clásicos porque estos "siguen una cierta pista", dijo. "Tienen, por ejemplo, un cable tendido o integrado en el suelo que siguen. O tienen una línea de color dibujada en el suelo que siguen. O tienen algunos reflectores que siguen. Esa es una pista muy estática. No hay tolerancias. Nuestros robots, por otro lado, son tolerantes contra el entorno, contra los obstáculos, contra lo que hay en el suelo.

"Les dices su destino; no necesitan tener una ruta cierta", dijo Trabert. "Por supuesto, puedes definir rutas. Puedes definir que el robot conduzca por el lado derecho si es un pasillo. Pero no necesitas cambiar la infraestructura para usar nuestros robots. Los robots aprenden el entorno y crean un mapa, usando inteligencia artificial (IA). Pueden adaptar el mapa si el diseño de la instalación de producción cambia. Y esta adaptación es semiautomática, por lo que no es mucha interacción humana necesaria para adaptarse a un diseño cambiado y así sucesivamente".

Los robots manejarán el trabajo monótono

El futuro se centrará en "el reparto inteligente del trabajo" entre humanos y robots, dijo.

Eso dejará a los humanos más satisfechos con el trabajo que hacen, añadió. "Los lugares donde se instalan nuestros robots crean trabajos más atractivos o mejoran los que están ahí para los humanos — porque las capacidades más relacionadas con lo humano se usan de una manera mejor que antes: La parte monótona, tonta del trabajo la hacen entonces los robots".

En lugares donde los trabajadores humanos no son tan abundantes como solían ser, "necesitas hacer el mejor uso de ellos", dijo Trabert. "Y esto no es transportar bienes a través de la instalación de producción; es involucrarlos en la producción misma y la creación de valor, verificando calidad y manteniendo todo funcionando".

Turingia llena de perspectivas

MetraLabs ve una buena parte de su crecimiento viniendo de nuevos clientes en la industria de proveedores automotrices.

No puede perjudicar que Turingia albergue 640 firmas automotrices y de proveedores, dijo Arnulf Wulff, vicepresidente senior de la Corporación de Desarrollo Estatal de Turingia. "Es una oportunidad para ellos de estar muy cerca del mercado" — no solo porque Turingia está llena de proveedores automotrices, sino también porque es adyacente a los estados de Hesse, Baviera y Baden-Wurtemberg.

Además, la próspera industria óptica del estado, que está entrelazada con sensores y la digitalización de la manufactura, proporciona una simbiosis que hace a Turingia "muy fuerte y atractiva", dijo.

La ola de IA está sobre nosotros

Los fabricantes de automóviles, que ellos mismos se adaptan a demandas de mercado como vehículos autónomos para calles y carreteras, están agregando capacidades de IA para mantenerse al día con la competencia.

"Así que una máquina sabe: 'En cinco minutos me quedaré sin una pieza, y necesito decírselo al robot ahora porque necesita cuatro minutos para traerme las nuevas piezas'", dijo Trabert. "Así que hay cada vez más integración de uso inteligente de datos, y por supuesto obtener y usar los datos a medida que los robots autónomos conducen".

En solo unos meses, Trabert estará compartiendo ideas como esta desde dentro de la rama de tecnología de sistemas avanzados de Fraunhofer IOSB y el departamento de sistemas de distribución inalámbrica de Fraunhofer IIS.

"Ese será el salón de presentación brillante, cubierto de vidrio, para nuestros robots", dijo, señalando el edificio de cuatro pisos a medio hacer. "Es un buen contraste con nuestra área de desarrollo, que está un poco anticuada. Pero también tiene encanto, ¿ja?"

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Canción nocturna del caminante II

(Escuchar en alemán: www.tinyurl.com/NightsongByGoethe)

Sobre todas las cimas
Hay paz,
En todas las copas
Sientes
Apenas un aliento;
Los pajaritos callan en el bosque.
Solo espera, pronto
Descansarás tú también.