Robótica colaborativa en la Industria 4.0

viernes, 07 de julio de 2017

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Un robot de Ik4-Tekniker.

El centro tecnológico IK4-Tekniker ofrece soluciones de robótica para los procesos industriales

 

La aplicación de robots a los procesos de producción Industrial es uno de los elementos más visibles de la Fabricación Avanzada. El informe ‘Robotics Market: Global Industry Trends, Share, Size, Growth, Opportunity and Forecast 2017-2022’, realizado por Research & Market, destaca que en 2016 se comercializaron en todo el mundo 6,5 millones de robots para tareas tan diversas como las relacionadas con la industria, robots domésticos o personales. Entre los principales fabricantes del mundo encontramos nombres como  ABB Group, KUKA AG, FANUC Corporation y Yaskawa Electric Corporation.

 

El auge de la robótica  también es uno de los condicionantes que más controversia causa dentro del concepto de Industria 4.0. La amenaza de que la progresiva robotización de los procesos de producción conlleve al despido de operarios humanos e incida en el mercado laboral está sobre la mesa. Tal es así que incluso se ha creado una página ‘web’ denominada ‘Will robots take my job?‘ que calcula las posibilidades de que puedas perder tu empleo a consecuencia del uso de robots. Esta página ofrece sus conclusiones en función de datos de investigaciones sobre automatización así como estadísticas de la Oficina de Trabajo de Estados Unidos.

 

En Euskadi los centros tecnológicos apuestan en solitario por el desarrollo de robots. A pesar de que en Centroeuropa, y de manera especial en Alemania, están surgiendo ‘startups’ que trabajan en el ámbito de la robótica, en nuestro entorno la situación es bien distinta. El centro IK4-Tekniker lleva  varios años investigando en el desarrollo de soluciones de robótica flexible y colaborativa para el sector industrial. Durante este tiempo se han implicado en varios proyectos de ámbito europeo con el objetivo de llevar sus desarrollos a las empresas.

 

Ventajas de los robots

“La Industria 4.0 requiere que los sistemas sean más flexibles, que se adapten a la demanda de los consumidores y que se orienten hacia la personalización, para crear productos diferentes para cada usuario. La robótica tiene una trayectoria muy larga, pero en Industria 4.0 hay que hablar de robótica colaborativa, que incluye mucha sensórica que hace que las automatizaciones sean adaptables y se ajusten a la demanda productiva en el momento. Los sensores en los sistemas robóticos propician que las máquinas sean mas inteligentes, puedan tomar decisiones de forma autónoma y además permite que personas y robots puedan colaborar para realizar operaciones de montaje”, recalca Loreto Susperregi, Coordinadora de Proyectos de Robótica de IK4-Tekniker.

 

Las ventajas en la utilización de robots en los procesos son variadas. En algunos casos existen condicionantes económicos, pero, en otros, utilizar máquinas es casi una obligación. “Los robots son capaces de realizar tareas que requieren mucha precisión. También se emplean en labores que son muy repetitivas, en las que las máquinas tienen un mayor rendimiento. Otras empresas tienen otro factor que es la ergonomía. Hay puestos de trabajo duros que demandan de esfuerzo físico. Lo que requiera inteligencia, capacidad de adaptación o resolución de problemas es labor para un operario humano. Lo más importante es que exista una complementariedad entre robots y trabajadores humanos”, explica Susperregi.

 

El hecho de que robots y personas trabajen en un mismo espacio ha dado lugar a un nuevo concepto denominado robótica colaborativa. En este ámbito, los robots pasan a de nominarse ‘cobots’. Obviamente, un aspecto básico para el éxito de la robótica colaborativa es que se implementen medidas para preservar la seguridad de los trabajadores humanos ante la acción de los robots y ese es uno de los retos hoy en día como explica la responsable de Tekniker: “En la robótica colaborativa es fundamental el componente de seguridad. Hay una normativa que rige cómo debe de ser el planteamiento de esa colaboración. Hay que dotar a los robots de sensores que permitan detectar la presencia humana y también de inteligencia que les haga detenerse en caso de detectar algún posible conflicto. Hay que ser capaz de conseguir que el robot tome decisiones en un entorno en el que hay incertidumbre. Los robots, hasta ahora, estaban detrás de unas barreras haciendo cosas repetitivas, todo estaba acotado. A medida que quitamos barreras, hay que desarrollar algoritmos inteligentes para que sean capaces de absorber esa incertidumbre”.

 

Soluciones personalizadas

Un ejemplo de este trabajo colaborativo es el proyecto que está desarrollando Tekniker junto a la multinacional SAAB. En este caso, operarios de planta y robots trabajan mano a mano y en contacto casi permanente. “Los sectores que más demandan robots colaborativos son la automoción y la aeronáutica ya que han constatado que su utilización les permite mejorar procesos en calidad y eficiencia. Por ejemplo, trabajamos en un proyecto con SAAB en el que se trata de hacer una inspección de los alerones de un avión en un entorno colaborativo. Llevar el sensor para inspeccionar el alerón requiere de mucha precisión para garantizar que se cubre bien todo el espacio. Eso lo hace un robot, pero la supervisión de la actividad la lleva a cabo una persona”, detalla Loreto Susperregi. “También trabajamos con la empresa ULMA Handling para mejorar los procesos en logística. En este caso, los robots se ocupan de la preparación de paquetes de pedidos de clientes. Es un proceso manual y tiene que ser muy rápido y hay que hacerlo de forma eficiente”.

 

La labor de un centro tecnológico como IK4-Tekniker es aportar soluciones en diferentes áreas a distintos tipos de empresas. Si una compañía requiere de un desarrollo tecnológico personalizado acude a este centro para plantearle sus problemas. “Las empresas trasladan a un centro tecnológico los problemas a los que se enfrentan. Nosotros hacemos un análisis de lo que nos están demandando y analizamos la viabilidad técnica de la solución que podríamos dar. Normalmente, les dirigimos a ingenierías o soluciones que pueda haber en el mercado. Nosotros entramos cuando realmente no hay soluciones evidentes. En ese caso, comenzamos a trabajar. Realizamos un estudio de viabilidad, hacemos un piloto con el desarrollo de la solución y en función de los resultados se pasa a una fase de industrialización. A partir de este momento, los centros tecnológicos hacemos la transferencia de la tecnología. No nos la quedamos, sino que la trasladamos a las empresas para que puedan ser más competitivas. Esa transferencia de conocimiento puede ser de diferente tipo y depende de cada caso”, resumen desde Tekniker.

 

El futuro de los robots está recorriendo diferentes caminos según la parte del mundo a la que miremos. En Japón se están desarrollando experiencias de robótica aplicada al sector de la salud en las que adquiere gran importancia el componente humanoide de las máquinas. Que la máquina se asemeje a un humano es una tendencia cada vez mayor en algunos países de Asia. En Estados Unidos se trabaja en sistemas mecatrónicos complejos, como BigDog de Boston Dynamics. Se trata de máquinas con capacidad de movimiento articulado y que pueden realizar distintas funciones. “En Europa se apuesta por la parte más cognitiva de la robótica. La tecnología ha evolucionado, pero está lejos de la ciencia ficción. Si algo caracteriza a una robótica avanzada es el componente de inteligencia”, reconoce Susperregi.

 

Retos en Euskadi

El futuro de la robótica colaborativa va a estar marcado por tres elementos según la Coordinadora de Proyectos de Robótica de IK4-Tekniker: “El primer factor será la integración de sensores y la capacidad de procesar la información del entorno. El segundo factor está relacionado con la seguridad. Seguridad en su coexistencia con operarios humanos, pero también en cuanto a la ciberseguridad, para que su actividad y los datos que capta no se vean comprometidos. El tercer elemento es que los robots sean más inteligentes gracias a tecnologías de ‘machine learning’ y ‘deep learning’ que permitan a un robot identificar un objeto y dejarlo en un lugar u otro en función de sus características”.

 

Otros retos de la robótica, en este caso en Euskadi, estarían centrados en impulsar algún tipo de elemento mecatrónico específico vasco. Más allá de la labor de los centros tecnológicos, se echa de menos alguna ‘startup’ que apueste por este sector en auge. La formación de los futuros profesionales también es un aspecto a tener en cuenta ya que existe demanda de perfiles relacionados con la robótica y la inteligencia artificial y las universidades vascas están dando los primeros pasos en formalizar grados en estos ámbitos.

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