Robótica colaborativa como complemento a la intervención humana en la fabricación de calzado

CTCR

El Centro Tecnológico del Calzado de La Rioja apuesta por las nuevas tecnologías y, entre éstas, la robótica colaborativa. Estamos entrando en una nueva era de colaboración entre robots y humanos en el lugar de trabajo, una industria que alcanzará más de mil millones de dólares para 2020.

Industria 4.0 o Smart Factory son algunos de los nombres que se están usando para definir esta nueva revolución industrial.

La idea central es una transformación a largo plazo de nuestra percepción mundial de la producción industrial a través de la conexión sin fisuras de los mundos digitales y reales. Completa digitalización de procesos en red, innovadores modelos de negocio, nuevos procesos y materiales harán que sea posible la fabricación de productos de una manera que es mucho más flexible, eficiente en energía, ahorro de recursos y con un alto nivel de personalización.

El rápido avance de la robótica va a cambiar de forma permanente el mundo, así como Internet ya lo ha hecho. Hoy en día, los robots son un elemento clave de Industria 4.0 y proporcionan respuestas, con nuevos métodos de producción, a las principales cuestiones de nuestros tiempos.

Robótica colaborativa

Los últimos avances en la tecnología de robótica y la miniaturización de los componentes electrónicos y procesadores, que tanto han beneficiado a industrias como las de la informática y las telecomunicaciones, han permitido el nacimiento de una nueva era en la automatización industrial: la de la robótica colaborativa. Y en ello está el CTCR investigando en la adecuación de ésta para agilizar los procesos de producción que tradicionalmente han sido manuales, como por ejemplo el lijado, el encolado, el tintado, el pulido, el deshormado, la fabricación de hormas, la inspección visual y el embalaje. Todo ello permite la optimización de la fabricación del producto y, además, motiva la interactividad con humanos en un espacio de trabajo compartido y sin ningún tipo de peligro, colisión o movimiento peligroso. Para ello, el Departamento de Electrónica y Automática del CTCR avanza en nuevas formas de manipulación de productos no rígidos, es decir, nuevas estrategias y dispositivos de manipulación que permitan el agarre, la manipulación y empaquetado de, por ejemplo, los zapatos sin dañarlos.

También está adquiriendo nuevos conocimientos para investigar en cuanto a estrategias de control y métodos de programación de robots más usables, basados en la utilización de la información proporcionada por sensores, en particular la visión artificial y el control de la fuerza, como base para la generación y ajuste de trayectorias en tiempo real.

Flexibilizar la producción

Lo ideal es que equipos de trabajo de cualquier empresa de calzado puedan compaginar su día a día con máquinas reconfigurables que permitan abordar una gestión flexible de la producción con distintos tamaños, calibres y formas, gracias a sistemas de visión artificial que informen, entre otras cosas, al sistema de la multiplicidad de características de las piezas sin necesidad de interrumpir la fabricación. En definitiva, la meta final es la incorporación de la automatización a un sector tradicional como el del calzado, aunque se puede adaptar a otros sectores.

Según el informe anual publicado por la International Federation of Robotics, en 2015 se instalaron más de 240.000 robots industriales en todo el mundo, lo que supone un crecimiento de un 8% respecto al año anterior. El estudio pronostica, además, que este incremento habrá sido del 12% antes de concluir 2017.

Al respecto, hay que tener en cuenta que la transformación de las relaciones laborales derivada de la interacción entre robots y personas es un hecho latente en los entornos productivos. Los robots colaborativos son, por defecto, más lentos y menos potentes que los robots industriales tradicionales. La razón por la que no están diseñados para ser muy rápidos y potentes es porque, simplemente, no es necesario para los trabajos para los que están pensados. Su función es trabajar en armonía con un operario humano con su misma fuerza y rapidez. En un entorno colaborativo, una persona aporta destreza, flexibilidad y la capacidad de resolver problemas, mientras que un robot colaborativo ofrece fuerza, resistencia y precisión en la realización de la tarea en cuestión.

La posibilidad, además, de mover y reubicar el robot dentro de la planta en función de las necesidades productivas no sólo ha despertado el interés en las PYMES, sino también en grandes empresas, que buscan soluciones más flexibles para sus líneas de producción. Lejos de reemplazar trabajadores humanos, los robots mejoran su productividad, liberándoles de tares monótonas y repetitivas y permitiéndoles centrarse en trabajos más complejos o finalizar la tarea en colaboración con el robot en un espacio compartido. Los trabajadores se muestran más dispuestos a aceptar la introducción de un robot colaborativo en su entorno de trabajo porque los ven como herramientas que les ayudan y hacen su trabajo más fácil y no como una tecnología que les vaya a sustituir. Es como trabajar “con un compañero” con posibilidades ilimitadas.

En resumen, en un futuro no muy lejano serán utilizados en lugar de cintas transportadoras y anuncian el siguiente paso evolutivo como próximo reto de la robótica en la flexibilización de la producción industrial con conceptos totalmente nuevos de reclasificación de productos, piezas o unidades de producción completas, o colocando en diferentes ubicaciones.

Ayuda para las PYMES

Los robots colaborativos son lo que necesitan las PYMES para optimizar y automatizar procesos que tradicionalmente consumen mucho tiempo, así como para eliminar puntos de atasco en su flujo de producción. Porque, además, ofrecen un rápido retorno de inversión, no requieren técnicos especializados para su montaje y puesta en marcha, se pueden reconfigurar para operar en diversos puntos de una línea de producción y permiten a las pequeñas y medianas empresas optimizar su productividad.

En el CTCR asesoramos sobre la adaptación de la empresa a la robótica en cuanto se refiere a su incorporación en la cadena productiva del calzado.

El cambio de modelo está en ciernes

La automatización afectará a la mayoría de las industrias para el año 2020. Implementar ahora mismo la robótica colaborativa ayudaría a disminuir el impacto en el futuro. En la labor con equipos de RR.HH. se pueden identificar aspectos de los roles existentes que se beneficiarían con el uso de un robot colaborativo, en especial en el caso de los Millennials, que esperan un desarrollo progresivo en la fuerza laboral.

Hay que crear equipos bien equilibrados. La investigación de Julie Shah en el MIT ha demostrado que el trabajo en equipo de robots y seres humanos es mucho más productivo que el de las partes por separado y que la colaboración con robots puede reducir el tiempo muerto de los trabajadores en un 85%.

Como cualquier industria, la del calzado afronta retos importantes, como:

-Ser flexible. Implementar flujos de trabajo automatizados rígidos y fijos limita la capacidad de reacción ante los cambios en las condiciones del mercado.

-Estar alerta a los avances de la tecnología, diseñando procesos de contratación que reflejen los desarrollos que van surgiendo en el campo de la robótica.

CTCR está investigando en la adecuación de los robots colaboradores para agilizar los procesos de producción que tradicionalmente han sido manuales, como, por ejemplo, el lijado, el encolado, el tintado, el pulido, el deshormado, la fabricación de hormas, la inspección visual y el embalaje