Guía de Jabil para escalar robots humanoides desde el prototipo hasta la producción

Los robots humanoides han capturado durante mucho tiempo la imaginación de la industria de la robótica, a menudo presentados como el próximo gran salto en la automatización.

Pero a medida que la tecnología comienza a salir de los laboratorios de investigación y llegar a entornos del mundo real, la conversación está cambiando. La pregunta ya no es simplemente qué pueden hacer estas máquinas, sino si se pueden construir, implementar y mantener a escala.

Ese cambio pone de relieve a empresas como Jabil. Si bien no es un desarrollador de robótica tradicional, Jabil opera como un socio de cadena de suministro y fabricación a gran escala, trabajando entre bastidores para convertir diseños de productos complejos en sistemas comercialmente viables.

Con operaciones en más de 25 países, la empresa desempeña un papel en cerrar la brecha entre el prototipo y la producción en múltiples industrias, incluidas áreas emergentes como la robótica humanoide y la automatización del comercio digital.

Jabil también ha estado trabajando con Apptronik para ayudar a escalar la producción del robot humanoide Apollo, aplicando su experiencia en fabricación en entornos de producción del mundo real.

En esta sesión de preguntas y respuestas, Noticias sobre robótica y automatización habla con Robert Gutridge, vicepresidente de unidades de negocios globales para comercio digital de Jabil, sobre las realidades de la ampliación de robots humanoides.

Gutridge lidera la estrategia y la ejecución en programas de robótica, automatización y comercio digital, trabajando con los clientes para industrializar tecnologías avanzadas y escalarlas desde el piloto hasta la producción completa.

Aporta una amplia experiencia en fabricación, alineación de la cadena de suministro e implementación en el mundo real, centrándose en hacer sistemas robóticos complejos fiables, rentables y listos para su adopción comercial.

En lugar de centrarse únicamente en las capacidades de la IA, Gutridge señala la disciplina de fabricación, la madurez de la cadena de suministro y la economía unitaria como los factores críticos que determinarán si los humanoides pasarán de demostraciones de alto perfil a herramientas industriales confiables.

Su perspectiva ofrece un recordatorio de que, en la robótica, los avances tecnológicos son sólo una parte de la historia:la industrialización es lo que en última instancia determina el éxito.

Entrevista con Robert Gutridge, vicepresidente de unidades de negocio globales y comercio digital de Jabil

Robert Gutridge

Noticias sobre robótica y automatización:Los robots humanoides a menudo se presentan como un avance de la IA o la robótica. Desde la perspectiva de Jabil, ¿el verdadero desafío ahora es menos la inteligencia y más la fabricación y la escalabilidad?

Roberto Gutridge :Los humanoides son claramente un hito importante en la IA y la robótica, pero desde la perspectiva de Jabil, el mayor obstáculo ahora es la industrialización. La tecnología en sí está progresando rápidamente, pero la industria aún se encuentra en una etapa muy temprana:se encuentra en la fase de rastreo.

Lo que en última instancia determinará la adopción no es solo qué tan inteligentes son estos sistemas, sino si se pueden construir de manera segura, confiable y asequible a escala.

Eso significa construir una cadena de suministro que pueda soportar nuevos componentes, diseñar para que sean factibles de fabricación desde el primer día e implementar pruebas repetibles y procesos de calidad para que el rendimiento sea consistente en todas las unidades.

La inteligencia es importante, pero la preparación y el costo de la fabricación determinan la escalabilidad, que decidirá cuándo los humanoides pasarán de las demostraciones a las operaciones del mundo real.

R&AN:Mencionas que los almacenes y las fábricas se están convirtiendo en campos de pruebas para los humanoides. ¿Qué limitaciones operativas específicas en estos entornos determinarán el éxito o el fracaso de los humanoides?


RG :Los almacenes y las fábricas son el campo de pruebas adecuado, porque allí los equipos ya están capacitados para trabajar con máquinas y automatización. Pero el éxito se reducirá a algunas limitaciones operativas.

Los primeros despliegues requerirán límites operativos y de seguridad claros, con humanoides trabajando en zonas controladas y participando en interacciones predecibles en lugar de moverse libremente junto a las personas.

Esa precaución refleja las realidades de los entornos industriales, donde la confiabilidad y el tiempo de actividad no son negociables; las operaciones no pueden tolerar interrupciones frecuentes y los robots deben funcionar de manera consistente y recuperarse de fallas de manera segura.

Más allá de la confiabilidad, los humanoides deberán demostrar un valor repetible y multipropósito. Las demostraciones de una sola tarea no serán suficientes; la verdadera promesa radica en la flexibilidad en múltiples flujos de trabajo sin reprogramación o reconfiguración constante. Igual de importante es la integración en las operaciones existentes.

Debido a que los almacenes y las fábricas ya están diseñados en torno a flujos de trabajo humanos, los humanoides tendrán más éxito cuando puedan operar con cambios mínimos de infraestructura en lugar de forzar rediseños de las instalaciones.

Y si bien la inteligencia suele ser el centro de atención, los fundamentos serán igualmente importantes. La duración de la batería, la durabilidad mecánica, la facilidad de mantenimiento y los controles operativos seguros determinarán en última instancia si se puede confiar en estos sistemas en entornos de producción.

R&AN:¿En qué se diferencia el escalamiento de un robot humanoide del escalamiento de sistemas más establecidos como AMR y AGV, particularmente en términos de complejidad de la cadena de suministro y economía unitaria?

RG :Escalar robots humanoides es muy diferente de escalar AMR y AGV porque esos sistemas ya son categorías maduras. Los ecosistemas que los componen están bien establecidos, las cadenas de suministro son predecibles y los costos son más fáciles de modelar.

Los humanoides están más temprano en ese viaje y combinan muchos subsistemas complejos en una sola plataforma, lo que hace que el escalamiento sea más desafiante.

Esto coloca a los humanoides en el mismo lugar en el que estaban los AMR y AGV hace 15 o 20 años, cuando componentes clave como sensores y sistemas de seguridad eran costosos simplemente porque aún no habían alcanzado el volumen y las cadenas de suministro aún se estaban formando.

Realmente destacan dos diferencias. El primero es la madurez de la cadena de suministro. Los AMR y AGV se benefician de sensores, unidades, controladores y componentes de seguridad estandarizados que se producen en volumen.

Muchos robots humanoides todavía dependen de piezas de menor volumen o más personalizadas. Eso mantiene los costos más altos y los plazos de entrega más largos hasta que la demanda crezca y los proveedores puedan escalar.

También tenemos que considerar la economía unitaria y las curvas de aprendizaje. Con los humanoides, los costos no bajarán hasta que las escalas de producción y los diseños se estabilicen. Eso significa estandarizar las piezas siempre que sea posible, diseñarlas para que sean factibles de fabricación e implementar procesos de prueba y fabricación repetibles.

A medida que aumentan los volúmenes, se activan las curvas de aprendizaje, los rendimientos mejoran, los tiempos de ciclo disminuyen y los costos comienzan a verse muy diferentes. Hasta entonces, los precios reflejan la producción en las primeras etapas más que una economía de estado estacionario.

R&AN:Jabil está trabajando con Apptronik en el humanoide Apolo. ¿Cuáles son los mayores obstáculos para pasar del prototipo a la producción en volumen de un sistema como este?

RG :Cuando se pasa un robot humanoide del prototipo a la producción en volumen, los mayores obstáculos no son tanto inventar algo nuevo sino más bien aplicar la disciplina central de fabricación a escala.

Los primeros prototipos generalmente se optimizan para la funcionalidad, no para la repetibilidad, por lo que uno de los primeros desafíos es evolucionar el diseño para la capacidad de fabricación, garantizando que se pueda construir de manera consistente, con un mínimo de retrabajo manual, manteniendo al mismo tiempo el rendimiento y la confiabilidad.

Ese cambio debe ir acompañado de pruebas y validaciones listas para la producción. A escala, cada unidad debe cumplir con los mismos estándares de seguridad, confiabilidad y rendimiento sin ralentizar la línea, lo que significa incorporar la capacidad de prueba directamente en el diseño en lugar de tratar la validación como un paso posterior.

A medida que aumenta la producción, la preparación de la cadena de suministro se vuelve igualmente crítica. Muchos sistemas humanoides todavía dependen de conjuntos mecánicos complejos que aún no se producen en volumen, por lo que escalar requiere proveedores calificados, estabilizar las especificaciones y garantizar que los componentes se puedan entregar con la calidad, el costo y los plazos de entrega adecuados.

La producción en volumen también exige un replanteamiento de cómo se construye el producto. Las primeras construcciones a menudo dependen del ensamblaje práctico y toleran la variabilidad, pero el escalado requiere procesos simplificados y estandarizados que reduzcan la variación y permitan una producción consistente en cientos o miles de unidades.

A lo largo de todo esto, la validación de la seguridad sigue siendo un factor decisivo. Antes de que los humanoides puedan desplegarse ampliamente, deben cumplir rigurosos requisitos normativos y de seguridad, y esa validación debe diseñarse tanto en el producto como en el proceso de fabricación desde el principio.

Desde la perspectiva de Jabil, la transición del prototipo a la producción consiste en convertir un sistema innovador en un producto fabricable, uno que pueda construirse, probarse e implementarse de manera confiable a escala.

R&AN:El costo y el retorno de la inversión siguen siendo barreras críticas. ¿En qué momento los robots humanoides se vuelven económicamente competitivos con la automatización tradicional o la mano de obra humana en las operaciones de almacén?

RG :El costo y el retorno de la inversión se vuelven viables una vez que convergen algunas cosas. Primero, la escala importa. A medida que aumentan los volúmenes de producción y maduran las cadenas de suministro, los costos de los componentes bajan y los precios comienzan a reflejar la realidad de la fabricación en lugar de las construcciones en las primeras etapas.

En segundo lugar, la confiabilidad y la seguridad deben demostrarse en operaciones del mundo real. Cuando un humanoide puede funcionar de manera predecible, recuperarse de fallas de manera segura y operar con una supervisión mínima, el riesgo operativo disminuye significativamente.

En tercer lugar, el valor polivalente tiene que ser real, no teórico. El retorno de la inversión se vuelve especialmente atractivo en entornos donde la mano de obra es limitada, la rotación es alta y el ausentismo es un desafío constante, lo cual es cada vez más una realidad para las operaciones de almacén y fabricación.

Esta es la razón por la que muchos en la industria ven la competitividad más amplia como una progresión de varios años en lugar de un cambio de la noche a la mañana.

No se trata sólo de la lista de materiales; es el costo total de propiedad, la utilización a lo largo del tiempo y si el robot puede ofrecer de manera constante un aumento de la mano de obra flexible en entornos donde la disponibilidad y la rotación de la mano de obra siguen siendo desafíos continuos.

R&AN:¿Hasta qué punto es necesario cambiar los flujos de trabajo de almacén existentes para dar cabida a los humanoides, o se espera que los humanoides se adapten por completo a entornos diseñados por humanos?

RG :La principal promesa de los humanoides es que pueden operar en espacios ya diseñados para personas. La mayoría de los almacenes y fábricas se construyeron teniendo en cuenta el movimiento, el alcance y las herramientas humanos, por lo que un humanoide que pueda trabajar en ese entorno reduce la necesidad de un costoso rediseño de las instalaciones o de nueva infraestructura.

Dicho esto, las primeras implementaciones no estarán completamente exentas de fricciones. Las implementaciones iniciales aún requerirán una integración cuidadosa, zonas operativas definidas, barandillas de seguridad e implementaciones por fases donde el rendimiento y el comportamiento puedan validarse antes de un uso más amplio y paralelo con los trabajadores.

Estos entornos se eligen por diseño, porque las personas que trabajan allí ya están capacitadas para estar cerca de máquinas y sistemas automatizados.

Con el tiempo, la expectativa es que los humanoides se adapten a los diseños, herramientas y flujos de trabajo de los almacenes existentes, en lugar de que las instalaciones se rediseñen a su alrededor. Pero esa transición será gradual y estará basada en la seguridad, y la confianza se construirá a través de operaciones en el mundo real, no de suposiciones.

R&AN:De cara al futuro, ¿qué papel desempeñan los socios de fabricación de primer nivel como Jabil a la hora de determinar qué empresas de robótica humanoide triunfan finalmente en el mercado?

RG :Los socios de fabricación de primer nivel pueden ser un gran diferenciador porque el éxito no estará determinado únicamente por una gran demostración; Lo determinará quién podrá industrializarse. En este espacio, la brecha entre un concepto prometedor y un producto comercialmente viable a menudo se reduce a la ejecución de fabricación.

Eso comienza con el diseño para la capacidad de fabricación y la capacidad de prueba. La participación temprana ayuda a garantizar que el producto pueda construirse y validarse de manera confiable en volumen, y no simplemente ensamblarse unas cuantas veces en un laboratorio.

El liderazgo en la cadena de suministro es otro factor clave. A medida que los diseños maduran, los fabricantes ayudan a conseguir proveedores escalables, estandarizar los componentes cuando sea posible e influir en los costos y los resultados de calidad antes de que se consoliden.

También es esencial una producción repetible y de alta calidad. Los humanoides son sistemas electromecánicos complejos y producir la misma unidad cada vez, de manera consistente y segura, no es un desafío menor, especialmente cuando se escala entre regiones.

Por último, los socios de fabricación experimentados ayudan a los equipos a gestionar la complejidad. La simplificación de procesos, la estabilización de la construcción y la disciplina de producción comprobada ayudan a acortar la transición del prototipo al volumen.

Las empresas que aportan experiencia en fabricación y cadena de suministro al proceso desde el principio están mejor posicionadas para cumplir los objetivos de costos, calidad, seguridad y escala.