Robots adaptativos: Soluciones confiables para la automatización de pequeños lotes

Ingenieros de fabricación, tecnólogos de la información y robots “inteligentes” en celdas de fabricación flexibles trabajan cada vez más estrechamente en empresas manufactureras de todo el mundo. Son los pilares de un esfuerzo sólido para automatizar completamente incluso lotes de pedidos pequeños —con cambios frecuentes— totalmente desatendidos.

Los de cierta edad podemos recordar cuando no había departamentos de TI en empresas manufactureras pequeñas y medianas. Todo eso cambió, por supuesto, con la proliferación de sistemas informáticos en el “lado empresarial” de la operación y ciertamente a medida que se arraigaron más en las funciones de la planta. Resulta que muchos de nosotros necesitábamos no solo una persona de TI sino varias. Hoy, es común que el departamento de TI interactúe más frecuentemente con el departamento de ingeniería de fabricación (ME) a medida que sistemas como ERPs, MESs y MOMs se incorporan e integran con los controles de celda. Los controles de celda, a su vez, se comunican con los diversos sistemas de control de maquinaria y manipulación de piezas en la celda, incluyendo al nuevo chico en la ciudad —el robot adaptativo.

En nuestra empresa, nos referimos a robots adaptativos como aquellos que pueden responder a señales del ERP y el control de celda —en nuestro caso, el MMS (Software de Gestión de Fabricación). En otras palabras, los robots adaptativos pueden realizar tareas variables sobre la marcha, basándose en la necesidad, según lo dicte el sistema informático y software jerárquico superior. Esto es bastante diferente al concepto habitual de un robot de aplicación única, como en una unidad de soldadura, o un pick-and-place, o un robot de carga/descarga en un FMS o celda robótica dedicada. Esta categoría ágil de robots se adapta a demandas y horarios cambiantes automáticamente. Así que ahora, podemos robotizar una máquina o proceso que es variable, así como los otros elementos requeridos para ese cambio, como garras de plato y herramientas de corte.

En el escenario histórico típico, TI —que gestiona el ERP— alimentaba la información de pedidos y horarios al departamento de ME. Luego, un ingeniero iba a la planta y programaba el robot para hacer el siguiente pedido, lo ponía en auto-carga, y el robot hacía su trabajo. Pero el robot no sabía qué tenía que hacer a continuación hasta que el ingeniero volvía y daba nuevas instrucciones.

En el escenario emergente de hoy, tenemos un proceso en el que TI y ME juntan los requisitos para los próximos pedidos de modo que la interfaz humana para transmitir los cambios de pieza o ajustes de horario se hacen automáticamente. El robot inteligente, ágil y adaptativo entonces ajusta lo que tiene que hacer también, justo cuando necesita, según lo dirija el sistema de nivel superior. Y basado en la directiva, el robot también sabe qué garras de plato poner en el centro de torneado, qué tipo de pinza necesita poner en su “mano”, y qué material bruto necesita ser cargado y disponible para la máquina herramienta para hacer la pieza.

Un impulso para Lights Out

Esta capacidad es una bendición para la fabricación desatendida, lights-out, de pequeños lotes, que ha sido un desafío para automatizar completamente. En cierto sentido, esto lo cambia todo. Todavía hay planificación, por supuesto, para asegurar que todo lo que el robot necesitará esté en su lugar para el siguiente turno. Sin embargo, ya no estamos confinados a hacer más piezas de las que necesitamos cuando no las necesitamos. Este nuevo concepto reduce WIP (trabajo en proceso), mejora los tiempos de entrega, reduce inventario y espacio de almacenamiento, y permite un uso más eficiente de la mano de obra.

Imagine lo que este enfoque hará para industrias como la automotriz. El OEM recibe pings de pedidos de concesionarios de todo el país y esos vehículos pueden entrar en la cola de fabricación mucho más rápido. No tendrán que esperar 50 pedidos del mismo modelo antes de poder cambiar las líneas. En otras palabras, los robots adaptativos son el nuevo “BFF” para los fabricantes.