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Robots: el brazo derecho de la industria

01/09/2008

Une los factores que proporcionan competitividad y progreso a la industria de un país es la robotización de sus instalaciones, algo que también ofrece una clara imagen de modernidad. Han pasado cuatro décadas desde que George Devol, pionero en el ámbito de la robótica, incorporara un robot al proceso productivo. Era 1960 y se trataba de una máquina fácil de manejar y de funcionamiento automático y programable instalada en una fábrica de General Motors.

La tecnología ha avanzado y, en la actualidad, gracias a la inversión en I+D, los robots también lo han hecho, y son capaces de llevar a cabo todo tipo de tareas difíciles, repetitivas o que conlleven riesgo para la plantilla dentro del proceso productivo. Por ello, los sectores a los que se orienta la robótica son amplios y su área de aplicación puede ser cualquiera que necesite la ejecución de cometidos mecánicos, aunque destaca su presencia en la industria manufacturera y, dentro de ella, la del automóvil.

La automatización de tareas puede ejercer un papel de gran peso en el contexto actual en el que los mercados se encuentran repletos de productos procedentes de los países emergentes fabricados a bajo coste y, por lo tanto, vendidos también a un precio reducido. Para ser competitivas es importante que las empresas nacionales hallen una vía para competir con ellos y mantener su cuota de mercado.

Gracias a la automatización industrial, es factible lograr una mayor producción disminuyendo los costes,sobre todo los laborales, materiales,energéticos y de almacenamiento.Los productos resultantes también serán de una mayor calidad, ya que la utilización de robots que efectúan una tarea repetitiva y precisa garantiza la uniformidad del producto final.

Además, la automatización de los procesos industriales es capaz de aportar una seguridad global mucho mayor, ya que los robots son empleados en gran medida para la realización de actividades peligrosas o pesadas para el ser humano: como el número de personas implicadas en el proceso es menor, también lo es el riesgo de ser víctima de accidentes laborales.

Hacia la robotización

Las empresas saben que su supervivencia depende en gran medida de una independencia tecnológica que las haga más competitivas y fuertes frente a las grandes multinacionales y mercados de países en desarrollo. De la mano de la madurez tecnológica de los negocios españoles, las nuevas tecnologías se absorben de manera rápida y eficaz.

Esta predisposición hace posible la robotización de la industria, ya que este es el siglo en el que la robótica intervendrá de forma masiva en todos los aspectos de la vida productiva. Aunque España dispone de potencial de investigación en el sector de la robótica, el país depende tecnológicamente de otros en el desarrollo e implantación de robots en la industria. El principal problema que tiene ante sí es la falta de formación técnica en las pymes, si bien este panorama está empezando a cambiar.

Para afrontarlo, es primordial que se potencien los grupos de investigación nacionales. Y es que en España hay investigadores y técnicos preparados y concienciados acerca de la relevancia del sector, pero con su iniciativa no es suficiente. Resulta necesario que la riqueza industrial se base en un significativo esfuerzo en I+D+i que haga viable la continua renovación tecnológica y aporte mejoras a la industria.

Si investigadores y empresas son ya conscientes del valor de la innovación e independencia tecnológica, la Administración también lo es, y lo demuestra aumentando el presupuesto en I+D+i cada año. Aun así, la inversión continúa siendo exigua en relación con el peso socio-económico español, tanto en el sector empresarial como en el gubernamental, y tanto en inversiones como en investigación.

Novedades futuras

Si continúa la inversión y las empresas se ponen al día tecnológicamente, el futuro es halagüeño. Las aplicaciones que actualmente tienen los robots en el entorno industrial se desarrollarán todavía más e, incluso, se dotará a esos ingenios de la perseguida inteligencia artificial. Ello les permitirá percibir el entorno, llevar a cabo acciones y tomar decisiones en consecuencia.

Hasta que llegue ese momento, los robots irán adquiriendo progresivamente un aspecto cada vez más humanoide. Por ahora, despuntan por su movilidad, destreza y autonomía, disponen de sensores inteligentes y tienen capacidad de desplazamiento. Muchas grandes empresas disfrutan ya de instalaciones equipadas con unidades robóticas.

Con estas líneas de producción, los procesos tienen lugar de modo más eficaz, se ahorran recursos y mejora el rendimiento y las ganancias. A partir de ahí, surge una de las preguntas más delicadas a la hora de apostar por las instalaciones robóticas: ¿qué pasará con los trabajadores que sean sustituidos por robots? La percepción de una parte de la sociedad es que, si el trabajo lo hacen los robots, la plantilla se reducirá de manera drástica, y serán necesarios muy pocos operarios para controlar la labor de las máquinas, por lo que se producirá una masiva destrucción de puestos de trabajo.

La visión desde el sector es distinta:mientras que los trabajos más duros y repetitivos los harán las máquinas, el personal puede concentrarse en otras tareas de carácter más intelectual. Además, la robótica puede contribuir al incremento del empleo, ya que micro y pequeñas empresas familiares podrán crearse al amparo de una maquinaria que ofrece mayor flexibilidad en la producción y, por consiguiente, resulta más económica.

Si este proceso se cumple, la consecuencia final será la descentralización de la industria. Y no sólo eso. La industria de la robótica y la automatización precisa de un tejido empresarial que desarrolle todas las tareas, y también que puede generar nuevas empresas y empleos. Esto es así porque a la hora de hacer un proyecto hay que realizar una serie de labores a las que se dedican estas compañías: tras la fase de investigación y desarrollo, es básico emprender un estudio de las condiciones de cada lugar y, después de proceder a la instalación, también son fundamentales las labores de montaje, mantenimiento, reparación y formación de los clientes.

Distintas funciones

La versatilidad del robot industrial hace que pueda sustituir a los trabajadores en tareas peligrosas, difíciles y repetitivas en un abanico amplio de sectores. En el que más presencial tiene actualmente es en el manufacturero,sobre todo en la industria del automóvil. En ella están instalados más de la mitad de los robots industriales,según el informe de 2007 presentado por la AER (Asociación Española de Robótica) y la ATP (Automatización Tecnologías de la Producción).

Específicamente, se utilizan sobre todo robots articulados, que simulan la capacidad de movimiento del brazo humano, y están indicados para tareas como la soldadura y la manipulación, así como la carga y descarga de materiales. A continuación, se encuentran los robots destinados a la manufactura de caucho y plásticos, y también destacan los que fabrican otros productos como objetos electrónicos, en particular, con el aumento del mercado de los televisores con pantallas planas de cristal líquido.

Pero hay otras funciones en las que los humanos han dejado su lugar alos robots. Por ejemplo, su uso también se orienta a la exploración de zonas hostiles y peligrosas con fines militares,y en entornos submarinos y aplicaciones espaciales. Asimismo, la robótica se ha adentrado en el sector de la construcción, la alimentación, la agricultura y en los laboratorios, donde los robots se utilizan para transportar muestras y almacenarlas.

Implantación industrial

Pese al potencial investigador y técnico que existe en España, la falta de ese hábito en la empresa española hace que no se apueste por la robotización. Además, la tecnología no llega adecuadamente al canal informativo industrial, y son las revistas especializadas las que dan fe de los avances que se llevan a cabo en el sector.

Hace dos décadas, robotizar una industria resultaba totalmente inaccesible por su precio (debido, en gran medida, a que era una tecnología muy reciente), pero hoy ya no lo es y cualquier centro productivo puede acceder a ella con unos costes reducidos y unas ventajas palpables.

La situación en general es positiva. Después de un año 2005 marcado por cifras récord en el sector, en 2006 se apreció una ligera ralentización. Aun así, ya eran 951.000 unidades robóticas instaladas a escala mundial en ese año, según publica la IFR (Federación Internacional de Robótica, en sus siglas en español) en su último informe, que prevé que al final de 2010 el parque de robots alcance 1.200.000 unidades. Ello se conseguirá manteniendo un crecimiento del 4% anual.

En Europa, la tendencia sigue los mismos pasos durante 2006. El mercado más fuerte del continente es el alemán, que repuntó un 13% gracias a las 11.400 unidades instaladas. España, por su parte, logró un crecimiento del 11%,al igual que Gran Bretaña. Pero no todas las cifras son tan favorables. Francia se estancó y países del centro y este de Europa experimentaron una expansión muy moderada.

Por otro lado, mientras que el mercado en América ha sufrido una pausa, y el número de pedidos se vio aminorado en un 42%, en Asia creció, aunque Japón, el mayor espacio de la robótica mundial, redujo su número de ventas en un 26%. Por último, se puede afirmar que, pese a ser una tecnología en desarrollo, la robótica está plenamente asentada y contribuye de forma clar al progreso de la industria.

En elfuturo, la inversión en I+D dará lugar a nuevos avances que harán más fáciles y cómodas las labores tanto delsector industrial como del de servicios, aumentarán las prestaciones y, en consecuencia, el campo de aplicaciones.

FANUC receta robots

Balagué Center es un laboratorio de técnicas especiales que realiza una media de 5.000 análisis diarios de muestras procedentes de España y del extranjero. Se pusieron en contacto con la ingeniería IFC (Ingeniería de Fabricación y Control) para que desarrollaran una solución automatizada a medida para su almacenamiento de muestras.

Querían tener una sola seroteca organizada y controlada por un software específico que funcionara durante las 24 horas del día, y cuyo objetivo fuera la seguridad y la fiabilidad, evitando los errores humanos en la identificación y almacenaje de las muestras. Para esta aplicación contaron con dos robots FANUC instalados por la ingeniería SAP (Sistemas de Automatización y Procesos).

Las muestras transitan por una máquina que, a través de un sistema de visión artificial, controla el tipo de tubo y la cantidad de sustancia que hayen él. Cada uno de ellos se identifica mediante una etiqueta con un código de barras.

A continuación, pasan a una sala refrigerada donde los dos robots FANUC los clasifican y guardan, según el tipo de familia de la muestra, en gradillas codificadas que, cuando están completas (en el caso de muestras de alta rotación) o casi llenas (en el resto de las situaciones) son almacenadas por los robots temporalmente en un arcón.

Durante la noche, cuando no hay muestras que recepcionar, las reubica en unos congeladores de apertura automática desarrollados específicamente para esta aplicación. Los robots utilizan pinzas múltiples para manipular los distintos tipos de tubos y las propias gradillas.

Al gusto del cliente

El sistema está conectado a la red de la empresa para que, previa identificación, un usuario pueda solicitar que se preparen unas muestras concretas para un análisis.Tras volver a identificarse, podrá recoger las gradillas con las muestras solicitadas que el sistema habrá preparado previamente.

Después del análisis, se vuelve a comprobar automáticamente el nivel de muestra remanente y los robots se encargan de devolverlas a su lugar en el almacén. La tendencia de la industria farmacéutica a robotizar las instalaciones es ya un hecho, logrando con creces no sólo el nivel de seguridad exigido sino también una reducción de costes de manipulación y almacenaje.

Entre la industria y el servicio

La robótica actual se divide en dos áreas: la robótica industrial y la robótica de servicio. Si la industrial ofrece unos beneficios de tipo económico (con mayor producción y competitividad de la empresa), la de servicio se centra en resolver los problemas de la población. A nivel de servicios, los robots se dedican a efectuar actividades que mejoren la vida de las personas o al mantenimiento de infraestructuras y equipos.

Cirujanos de metal

Un gran avance se ha vivido en el campo de la medicina. En este ámbito, la precisión y la seguridad en las operaciones es realmente importante, y la robotización puede proporcionarla. Como ejemplo, las compañías Computer Motione Intuitive Surgical recibieron la aprobación en América del Norte, Europa y Asia para que sus robots participaran en procedimientos de cirugía invasiva mínima. Por otro lado,estas máquinas también se utilizan en el ámbito del entretenimiento para recrear situaciones haciendo uso de los efectos especiales.

Pieza a pieza

La evolución que han sufrido los robots al pasar de ser rígidos a estar basados en micro procesadores o servos en bucle cerrado ha dado lugar a una precisa clasificación:

Manipuladores: utilizados para operaciones sencillas y repetitivas, este tipo de robots se basa en sistemas mecánicos multifuncionales. Están dotados de un simple sistema de control y se pueden gobernar de modo manual, si el operario es el que controla la tarea; a base de una secuencia fija, cuando se repite un mismo movimiento; o de secuencia variable, si se pueden configurar para realizar distintas secuencias de trabajo.

De repetición: este tipo de máquina sse limitan a repetir una misma secuencia de movimientos previamente ejecutada por un operador. A través de una pistola de programación, un joystick o con el movimiento directo de la mano del robot, se le “enseña”el movimiento que debe llevar a cabo.

Con control desde el ordenador: son manipuladores que, como su denominación indica, se controlan desde un ordenador. Desde allí, el robot recibe unas instrucciones en forma de programa de aplicación. Este tipo de sistemas exigen un personal cualificado capaz de desarrollar estos programas.

Inteligentes: además de programarse desde un ordenador, son capaces de interactuar con el mundo que les rodea gracias a sus sensores.

Microrrobots: son robots de formación que se utilizan con fines educacionales, de entretenimiento o de investigación y que se parecen mucho a los de aplicación industrial.