Aplicación de robots inteligentes en la industria

Los robots se han convertido en una pieza clave de las líneas de producción totalmente automatizadas.

En el marco del MFG Automation Summit se abordó el tema del uso de los robots en la industria, a través de las ponencias “Robots Inteligentes en la Industria” y “Uso de robots colaborativos y sistemas de visión para el desarrollo de procesos inteligentes en ambientes de Industria 4.0”.

La primera ponencia fue presentada por David Ortega, director de Investigación y Desarrollo de la Unidad Monterrey del CIDESI, quien refirió que los robots llevan 60 años formando parte de diversos procesos industriales y se han convertido en una pieza clave de las líneas de producción totalmente automatizadas.

“Las tendencias tecnológicas relacionadas con la conectividad, capacidad de cómputo y la inteligencia artificial, están abriendo un camino para la adopción de nuevas aplicaciones con los robots”, indicó

Agregó que la robótica industrial se aplica en empresas muy automatizadas con una infraestructura diseñada para la fabricación en masa, con alta calidad y velocidad: “Con esto podemos incrementar nuestra producción y la tener garantía de que podemos cumplir a tiempo”.

Explicó que con las celdas robóticas se tiene la flexibilidad de hacer algunos cambios de modelos y en algunos procesos, porque al final el robot es una máquina universal reprogramable que puede ajustarse a lo que se requiera.

Refirió que la automatización implica instalaciones complejas, con un diseño complejo y la programación de cada uno de estos elementos.

“Tenemos enfrente un conjunto de tecnologías, de retos de integración para la robótica industrial y podemos decir que ya empezamos a utilizar robots inteligentes en la industria”, puntualizó Ortega.

La manufactura inteligente

De acuerdo con Horacio Ahuett, profesor investigador del Tecnológico de Monterrey, que impartió la ponencia “Uso de robots colaborativos y sistemas de visión para el desarrollo de procesos inteligentes en ambientes de Industria 4.0”, el rol de la manufactura es ser el motor principal del desarrollo económico de las naciones industrializadas.

“La digitalización de la manufactura está revolucionando la manera en la que se producen los bienes. Asimismo, los instrumentos de la era de la información (IoT) son ahora herramientas de la manufactura del futuro, que es la Industria 4.0”, indicó Ahuett.

Explicó que las economías avanzadas están haciendo un esfuerzo por incorporar la Industria 4.0.

Asimismo, agregó que el impacto esperado de la Industria 4.0 es que nos va a llevar de la manufactura automatizada o de los sistemas convencionales –en sectores donde los humanos interactúan con máquinas– a un modelo de manufactura inteligente.

“Los atributos de la manufactura inteligente son: autonomía, es adaptable, reconfigurable, segura, usa recursos de manera eficiente, reduce el desperdicio y la huella, y se busca que facilite el trabajo de las personas, reduzca los riesgos para el personal e interactúe con el humano”, comentó Ahuett.

Sin embargo, el especialista refirió que estas son las promesas que la Industria 4.0 tiene y es necesario seguir trabajando: “Es un reto para avanzar de la manufactura automatizada a la manufactura inteligente”.

Agregó que existen dos tecnologías clave que van de la mano con la Industria 4.0: la manufactura aditiva y los robots colaborativos.

En este sentido, Ahuett destacó que en la institución actualmente trabajan en una prueba de concepto sobre estas tecnologías, donde se busca establecer cuáles son los límites de la aplicación, cuáles son las carencias y que es lo que se tiene que hacer para llevar esto a un ambiente industrial.

“El caso específico es el uso de un cobot para asistir a una máquina de manufactura aditiva. La meta es utilizar las tecnologías de la Industria 4.0 en la búsqueda de un proceso de manufactura inteligente”, indicó.

Agregó que el problema que enfrentan es que las máquinas de manufactura aditiva requieren asistencia manual para realizar su operación, pero para mejorar su capacidad de producción deben operar de manera autónoma.

“El reto es utilizar un cobot para reemplazar la supervisión que hace un humano en un proceso de manufactura aditiva”, comentó.

El especialista enumeró los retos y soluciones que encontraron en este proceso:

• La máquina de manufactura aditiva no es un sistema abierto, por lo que se requieren adaptaciones para poder arrancar y detener el proceso y conocer la posición del cabezal.
• Las funciones del operario para este proceso deben dividirse.
• El control del robot realiza el control global.

“¿Qué es lo que podemos decir de este sistema? El sistema que reemplaza al humano en esta prueba de concepto cuesta alrededor de 35,000 dólares, requiere personal con entrenamiento avanzado, realiza una función básica de manera autónoma que identifica ciertos tipos de defectos y detiene el proceso, además de que distingue partes buenas de malas”, explicó.

Agregó que también puede utilizarse para realizar tareas más complejas (es reconfigurable) y con el hardware adecuado puede monitorear varias máquinas de manera simultánea.

“Este trabajo presenta una prueba de concepto que busca acercarnos a la implementación de procesos de manufactura inteligente, que pueden ser autónomos, adaptables y reconfigurables. Asimismo, integra equipos de manufactura avanzada (cobots y manufactura aditiva) y se apoya en tecnologías de la Industria 4.0”, comentó Ahuett.

Finalmente, el especialista señaló que el trabajo futuro es realizar otras funciones que mejoren la inteligencia del proceso y utilizar otros recursos de la Industria 4.0 como es el monitoreo ubicuo.