Colaborando con robots

Entre “Blade Runner”, “Terminator”, “The Matrix” y otras películas taquilleras, Hollywood ha pintado un panorama aterrador, en el que máquinas inteligentes intentan destruir a la humanidad. Y si bien la inteligencia artificial (IA) promete cambiar mucho en nuestro futuro, es poco probable que ni ella ni los autómatas avanzados hagan más que hacer nuestras vidas más fáciles y productivas en los próximos años. Esperemos.

Mientras tanto, los robots están aportando beneficios significativos y bastante necesarios a la planta de producción. Como se ha discutido extensamente, la escasez de mano de obra calificada sigue siendo un problema crónico y la solución más conveniente es automatizar siempre que sea posible. Si bien la IA ayudará a acelerar estas iniciativas, su impacto aún no se ha sentido de manera significativa. Sin embargo, tenga la seguridad de que llegará, y antes de lo que cualquiera de nosotros espera.

Joe Campbell es gerente senior de marketing estratégico y desarrollo de aplicaciones en Universal Robots USA Inc. de Ann Arbor, Michigan, un fabricante de robots colaborativos, más conocidos como “cobots”. Campbell, un autoproclamado "viejo de la automatización", ha observado cómo los robots evolucionaron desde una tecnología de gran volumen exclusiva para automóviles hasta el panorama actual de "¿dónde podemos poner uno a trabajar?"

Para cualquiera que se esté retorciéndose las manos en este momento por posibles pérdidas de empleo relacionadas con la IA, sugiere que no hay necesidad de preocuparse. “El otro día escuché a alguien hablar sobre cómo los semirremolques autónomos de Tesla van a dejar sin trabajo a todos los conductores de larga distancia”, dice Campbell. "¿Pero sabes que? Incluso si la tecnología estuviera disponible hoy (que no lo está), implementarla sería una inversión de capital importante. Va a llevar algún tiempo”.

Por supuesto, estamos viendo que los robots realizan muchos otros trabajos, desde el acabado de paneles de yeso hasta el volteo de hamburguesas, pero esos puestos son cada vez más difíciles de cubrir de todos modos, agrega. "Y, al final del día, la sociedad ha resistido estas transiciones antes, y superaremos ésta como todas las demás".

El tiene razón. Pensemos en la agricultura. Según un informe de 2005 titulado “La transformación de la agricultura y la política agrícola de EE. UU. en el siglo XX”, el 41% de la fuerza laboral del país estaba empleada en pequeñas granjas a principios del siglo XX. Un siglo después, esta tasa cayó a sólo el 1,9% gracias al desarrollo de “granjas mecanizadas y altamente productivas” que dependen de millones de tractores. En el futuro, el empleo agrícola disminuirá aún más a medida que los robots asuman tareas como plantar, desmalezar y clasificar, muchos de ellos equipados con cámaras habilitadas para IA.

Este artículo no trata sobre la IA, aunque la tecnología desempeñará un papel muy importante en la automatización del futuro. Se trata de la relación entre robots y humanos en el lugar de trabajo (su colaboración), un tema sobre el cual FANUC America Corp. de Rochester Hills, Michigan, tiene mucho que decir.

Adam Willea, director de ventas del distrito, ofrece varios ejemplos de dicha colaboración. Podría ser donde el robot inspecciona el trabajo de un humano, durante la instalación o el mantenimiento de un equipo, por ejemplo. Existe una colaboración que se está volviendo bastante común en los talleres mecánicos y en la fabricación de chapa metálica, donde un robot carga y descarga piezas, posiblemente desbarbandolas y lavándolas después. Las líneas de montaje son otra oportunidad para el trabajo colaborativo, al igual que la soldadura robótica, el recorte y desbarbado de piezas de plástico moldeadas, el embalaje, el paletizado, la clasificación y más.

En cada caso, los humanos trabajan cerca o controlan periódicamente el progreso del robot. ¿Es esto colaborativo? "Absolutamente", sostiene Willea, pero señala que el robot en sí podría no ser "colaborativo" por definición. “Número uno, no tiene vallas. No hay barrera entre robot y humano. En segundo lugar, es interactivo, lo que significa que el humano puede tocar el robot y decirle fácilmente cuándo arrancar y detenerse. Lo más importante: es seguro. No hay posibilidad de herir al ser humano. Todas estas condiciones deben cumplirse en un entorno colaborativo”.

La bola curva que muchas personas no logran captar es que el robot en este entorno podría ser un cobot, pero con la programación y el equipo de seguridad adecuados (por ejemplo, un escáner de área que hace que el robot disminuya la velocidad y se detenga cuando se acerca un humano), incluso un -El llamado robot industrial se puede hacer colaborativo. "Vendemos ambos estilos y puedo decirles que el término 'colaborativo' se ha convertido en algo que ya no es", explica Willea.

No entraremos aquí en los méritos relativos de cada tipo de robot, ni compararemos sus costos de instalación. Ése es un argumento para que personas como Willea y Campbell de Universal Robots deban discutirlo. Sin embargo, observaremos que los cobots son generalmente mucho más lentos que los robots, menos precisos y mucho más fáciles de implementar y programar (aunque cada uno de estos atributos mejora diariamente a medida que los fabricantes de cobots continúan haciendo avances).

Dicho esto, los cobots son adecuados para una gran cantidad de tareas industriales y, como es bastante fácil “implementar uno”, a menudo sirven como puerta de entrada a talleres nuevos en robótica.

"La mayoría de ellos van a talleres pequeños, así como a algunas instalaciones de fabricación de tamaño mediano", señala Corey Ryan de KUKA Robotics Corp., Shelby Township, Michigan.

Ryan es el director de robótica médica de KUKA, un segmento de mercado que consume una gran cantidad de cobots. Sin embargo, su ámbito también se extiende a los usos industriales. Señala que en los últimos años la atención se ha desplazado de las propiedades colaborativas de un robot a su facilidad de programación. "Ya sea que estén mirando cobots o robots, la gente quiere simplicidad", explica Ryan. "Entonces, si pueden ponerlo en funcionamiento rápidamente con sus empleados actuales (muchos de los cuales pueden ser técnicos pero no tienen experiencia con robótica), están dispuestos a conformarse con la velocidad más baja de un cobot".

Además de hacer frente a la incapacidad general de encontrar nuevos empleados, existe la necesidad de retener al personal existente. Hacerlo es mucho más fácil si se pueden automatizar las tareas aburridas, sucias y peligrosas y reasignar a los trabajadores a actividades más interesantes: configurar y programar robots es una de ellas. ¿El resultado? Empleados más felices, mayor rendimiento sin aumentar la plantilla y precisión de piezas y flujo de productos más predecibles.

Al igual que FANUC y la mayoría de los demás proveedores de “robots industriales”, KUKA ofrece una línea de cobots. Ryan vende muchos de ellos y, según él, son tan buenos como los productos de sus competidores. Pero si un taller busca el máximo rendimiento y funcionamiento las 24 horas del día, le indicará una de las ofertas industriales de la empresa, a pesar de su mayor complejidad.

"Tal vez me meta en problemas por decir esto, pero los cobots son simplemente menos robustos", afirma. “Si uno funciona unas pocas horas al día, puede durar 15 años, pero los robots industriales están diseñados para realizar trabajos de gran volumen y sin parar. Entonces, aunque son un poco más difíciles de implementar y programar, darán vueltas alrededor de un cobot”.

Pero espera; consulte la literatura para cualquier robot industrial. Navegue por el sitio web del fabricante, hable con un vendedor: todos se jactarán de que sus productos son más fáciles de usar que nunca. FANUC tiene su software de simulación ROBOGUIDE, por ejemplo. También están los paquetes KUKA.AppTech, Wizard de ABB Automation, MotoSim de Yaskawa y Smart de Comau, por nombrar algunos. Cada uno proporciona una interfaz de software intuitiva, simulación avanzada y herramientas específicas de la aplicación que tienen como objetivo nivelar el campo de la programación de cobots.

Dejando a un lado las comparaciones de usabilidad y rendimiento, la industria nunca volverá a ser como antes. Eso dice Patrick Varley, director de marketing de productos para robots de Mitsubishi Electric Automation Inc. (Vernon Hills, Illinois). Varley ha estado en la industria durante más de tres décadas y, al igual que Joe Campbell de Universal Robots, observó cómo los robots pasaron de ser un nicho a convertirse en algo común.

Varley está de acuerdo con sus homólogos en la creciente necesidad de automatización para combatir la escasez de mano de obra, pero como señaló Ryan de KUKA, el problema es más que encontrar empleados: es mantenerlos una vez que los encuentre. "Si no puedes conseguir que se queden, siempre estás en modo de reentrenamiento", explica Varley. “La calidad baja, la producción se ve afectada y cuando finalmente logras ponerlos al día, se van a trabajar a otro lugar por otros 50 centavos la hora. Es muy desalentador”.

La automatización aporta consistencia (a la calidad de las piezas, los costos de producción, la programación de trabajos y el tiempo de actividad de las máquinas) que los fabricantes no podrían lograr de otra manera. "Aun así, no veo un aumento interminable en la densidad de robots, porque siempre habrá algunos trabajos que los robots no pueden hacer o que las personas hacen mejor", añade Varley.

Varley, que acababa de regresar de hacer compras, ofreció un ejemplo con el que todos pueden identificarse: elegir la mejor bolsa de cerezas de la vitrina. Incluso los robots más inteligentes y capaces carecen de juicio e intuición humanos, señala. Y si bien la IA, los sistemas de visión y la retroalimentación táctil acercarán a los droides a nuestras capacidades innatas, es poco probable que nos superen en el corto plazo.

“Incluso tareas relativamente simples como juntar dos mitades de un teléfono o insertar un pequeño tornillo en un orificio roscado pueden ser bastante difíciles para un robot, y enseñarle a realizar tales trabajos puede tener un costo prohibitivo, al menos cuando se realizan cantidades más pequeñas y cambios rápidos. son necesarios”, dice Varley.

Una vez más, la facilidad de uso y la programación serán cruciales para la causa de la robótica a medida que avancemos en este nuevo y valiente mundo de droides. También lo harán las innovaciones que aún no se han desarrollado, que es donde entran en juego empresas como MassRobotics de Boston. Una organización sin fines de lucro respaldada por varios socios de la industria (incluido Mitsubishi Electric), la misión declarada de la organización “es ayudar a crear y escalar el próximo generación de empresas globales exitosas de robótica y dispositivos conectados al brindar a emprendedores y nuevas empresas innovadoras de robótica y automatización el espacio de trabajo y los recursos que necesitan para desarrollar, crear prototipos, probar y comercializar sus productos y soluciones”.

"Estoy personalmente involucrado con ellos y veo hacia dónde se dirigen estos empresarios", dice Varley. “Aunque gran parte aún no está lista para la producción, algunos de sus desarrollos son sorprendentes. Los próximos años serán bastante interesantes”.

Si bien la industria del transporte por carretera tiene poco que temer de la automatización (al menos durante las próximas décadas), ese podría no ser el caso para quienes se ganan la vida conduciendo montacargas. Mobile Industrial Robots (MiR) A/S, con sede en Dinamarca, tiene la intención de automatizar los almacenes en todas partes con flotas de robots móviles autónomos (AMR) que, según se dice, maximizan la eficiencia de las operaciones logísticas.

Como señala Brian Betts, director de proyectos de aplicaciones de MiR Americas, la empresa va por buen camino; MiR ha instalado más de 8.000 robots en todo el mundo y tiene una gran presencia en Estados Unidos.

Betts marcó varios de los modelos AMR de la compañía, desde su diminuto MiR100 hasta el MiR1350, y los dígitos representan la capacidad de carga en kilogramos. Cada una es una plataforma con ruedas alimentada por baterías, diseñada para mover cajas, paletas y contenedores, y cuando se combina con MiR Fleet (un sistema de software de supervisión que actúa como policía de tránsito) puede navegar por el almacén y el piso de producción de forma autónoma, así como controlar el robot. misiones y enviar el dispositivo a su estación de carga cuando sea necesario.

"También contamos con una herramienta basada en la nube llamada MiR Insights que se conecta a la flota y permite a los usuarios visualizar sus operaciones", dice Betts. "Al comprender los patrones de tráfico y recopilar diversas métricas de productividad, los clientes pueden optimizar más fácilmente los flujos de productos y similares".

¿Qué se necesita para automatizar el movimiento de materiales? Poco más que una conexión inalámbrica, algunos objetos estáticos a los que el robot puede hacer referencia y unas cuantas horas para mapear el suelo y sus numerosos obstáculos. "Tenemos una gran demostración de este proceso en YouTube, pero en pocas palabras, los robots utilizan escáneres láser y cámaras 3D para conducir, evitar obstáculos y determinar la mejor manera de navegar por las instalaciones", añade Betts.

Cualquiera que sea el futuro de la automatización, seguirá requiriendo herramientas y accesorios de apoyo. Los cobots y robots utilizan todo tipo de efectores finales, ventosas, sopletes, taladros y destornilladores, cabezales láser y otros accesorios para realizar sus tareas, sin los cuales serían pisapapeles costosos.

Lo mismo ocurre con los RAM. Estos droides autónomos están, en algunos casos, equipados con brazos articulados para agarrar artículos de los estantes o engancharse a un contenedor, pero como señala Carsten Sørensen, uno de los accesorios más comunes parece no ser más que un carrito con ruedas.

Sørensen es socio director de ROEQ ApS, vecino de MiR y parte del clúster de robótica danés en la isla de Fionia. En 2017, esta nueva empresa vio la necesidad de productos que agregaran capacidades a la creciente línea AMR de MiR y desde entonces ha desarrollado carros, elevadores y transportadores para ella y varias marcas de la competencia.

"Un AMR es fantástico para encontrar el camino desde el punto A al B, por así decirlo", afirma. "Lo que hacemos es proporcionar equipos que lo conviertan en una herramienta más útil".

Gran parte de este equipo viene en forma de módulos de rodillos y módulos elevadores que se conectan al AMR. En lugar de que los productos se coloquen directamente sobre la superficie superior del robot, estos módulos proporcionan una interfaz inteligente que, como sugieren los nombres, tiene rodillos o elevadores que no solo aseguran y soportan la carga del AMR, sino que también se comunican con su computadora a bordo para mayor seguridad y servicios adicionales. funcionalidad. Y, como ocurre con todas las soluciones de carrito de la empresa, aumentan la capacidad de carga del AMR (en algunos casos duplicándola) al tiempo que aumentan considerablemente su utilidad como vehículo de entrega.

Los accesorios serán un aspecto crucial de la industria de la automatización a medida que avance, haciendo que los robots, cobots y AMR sean más capaces, flexibles y, sobre todo, aceptados por los humanos que podrían abrigar temores de perder sus empleos. Como atestiguarán la mayoría de los que han participado en la revolución de los robots, esta última preocupación no es nada. Se ha demostrado repetidamente que la automatización aumenta el crecimiento y la eficiencia de las empresas, lo que se traduce en una mayor seguridad para sus empleados y, en la mayoría de los casos, genera oportunidades laborales adicionales.

Conéctate con nosotros