Si las personas, los sistemas y los robots deben trabajar en una armonía eficiente, se requieren sensores avanzados, una conectividad robusta e incluso, inteligencia artificial.
Si trabaja en una fábrica o en un almacén, es probable que tenga un robot como compañero de trabajo.
A medida que los entornos de fabricación evolucionan aún más gracias a los esfuerzos de transformación de la Industria 4.0 junto con la expansión de la innovación en toda la cadena de suministro y en las instalaciones de distribución, el uso de la robótica automatizada aumenta y se diversifica a un ritmo acelerado. Además, se utiliza cada vez más el mismo espacio que los empleados humanos, lo que plantea nuevas inquietudes de seguridad.
La exigencia de mayores medidas de seguridad, combinada con la necesidad de que los robots realicen tareas más complejas significa que los robots deben ser más inteligentes. También deben ser más ágiles, lo que requiere tecnologías de control de motores y visión artificial más avanzadas. Y si las personas, los sistemas y los robots deben trabajar en una armonía eficiente, se necesita una conectividad robusta para admitir comunicaciones oportunas y mantenimientos predictivos a fin de evitar problemas que podrían afectar la seguridad.
Los robots industriales están en marcha
Los robots en la planta de producción no son nuevos, pero ya no están separados de sus homólogos humanos. Los avances en la fabricación implican que los espacios de trabajo para personas y robots se superponen hasta el punto en que a veces se les llama "cobots".
En una planta automotriz, los robots se encargan de etiquetar, soldar, manipular, pintar, ensamblar, cortar e incluso, verter sustancias peligrosas. En algunas plantas, se utilizan robots para engrasar árboles de levas, cargar aceite en los motores y realizar inspecciones de calidad. En otras industrias, los robots pueden ensamblar, empaquetar y paletizar productos terminados. Ya sea que se trate de una fábrica o un almacén, los robots actuales son más móviles y están equipados con componentes electrónicos, como sistemas de inteligencia artificial y visión artificial, los cuales les permiten operar de forma independiente y responder a una variedad de situaciones. Y hasta pueden incluir drones desplegados dentro de un almacén para ayudar a escanear el inventario en toda la instalación, sobre todo en áreas de difícil acceso, sin la guía de láseres o marcadores.
El objetivo principal de la automatización robótica en la fabricación y la distribución es hacerse cargo de las tareas repetitivas y extenuantes de los trabajadores humanos, así como de aquellas que son inherentemente peligrosas. Sin embargo, agregar robots a cualquier entorno crea problemas de seguridad que deben abordarse, en especial a medida que los robots adquieren más movilidad y colaboran con las personas en espacios compartidos.
La seguridad de los robots colaborativos depende de la tecnología
A medida que los robots industriales continúan usándose ampliamente en almacenes y plantas de fabricación, además de volverse más versátiles y potentes, su seguridad se vuelve aún más importante. Cada vez que un trabajador interactúa con un robot o trabaja en un espacio compartido, existe la posibilidad de que se produzcan accidentes, los cuales pueden provocar lesiones graves e incluso, la muerte.
En algunos casos, el robot en sí puede aislarse de las personas, excepto cuando los trabajadores deben interactuar con él para realizar tareas de programación, configuración, prueba y mantenimiento. Cada sistema robótico es diferente y debe evaluarse de forma independiente. Por ejemplo, un robot que realiza una soldadura se rige por precauciones tales como cortinas para soldadura y protecciones perimetrales instaladas. Pero diferentes robots presentan diferentes peligros, en especial aquellos que son más móviles, como los robots móviles autónomos (AMR), que pueden entregar inventario en todo el entorno de un almacén. Aquí es donde el tráfico de personas y robots comienza a superponerse, sobre todo si el robot puede desplazarse entre ubicaciones sin una pista exclusiva.
La capacidad de un robot para navegar en un entorno de forma independiente está sujeta a los mapas, las capacidades informáticas integradas y los sensores, que también pueden contribuir a garantizar la seguridad. Un excelente ejemplo de un robot que se desplaza entre humanos mientras trabaja y que debe controlarse desde una perspectiva de seguridad son los vehículos guiados autónomos (AGV), que transportan productos y materiales desde varios lugares del interior de una fábrica o almacén. Estos AGV pueden realizar tareas cerca de las personas sin poner en riesgo su seguridad, incluso mientras mueven objetos pesados y peligrosos en un entorno dinámico.
Hoy en día, existen cuatro modos de colaboración para los robots en un espacio compartido. El primer modo tiene límites claros en el sentido de que los dispositivos de detección por lo general encienden pantallas o escáneres láser o alfombrillas para asegurarse de que los robots y los humanos nunca compartan un espacio al mismo tiempo, todo esto coordinado por un sistema de seguridad que se basa en esos sensores. Una forma de colaboración mucho menos común es cuando un brazo robótico entra en lo que se llama un "estado de flotación", el cual permite sujetarlo y guiarlo.
Un tercer modo de colaboración, definido por la norma ISO 10218, es una versión más sofisticada del primer modo. Conocido como monitoreo de separación y velocidad, la posición y la velocidad del robot se modula en función de su proximidad a una persona. Aquí, incluso puede llegar a una detención monitoreada con clasificación de seguridad cuando se acerca demasiado a un trabajador humano. Y también está surgiendo una cuarta alternativa de colaboración. Al igual que la tercera, emplea modulación, pero en este caso el robot está programado para limitar la fuerza y la potencia cuando se encuentra de manera accidental con un trabajador humano. Esta alternativa se guía por ISO TS 15066, que define varios lugares en el cuerpo humano y los límites del dolor en el cuerpo para informar cuánta fuerza se puede aplicar.
Al ayudar a definir y establecer velocidades de robots seguras, si bien los sensores juegan un papel muy importante en la orientación de los robots colaborativos en entornos donde las personas están cerca, también es fundamental el software que restringe el movimiento del robot según lo que se necesita para una función específica. En lugar de simplemente decirle a un robot que se detenga por completo cuando alguien se acerca, se puede reducir la velocidad, lo que aumenta la productividad y, al mismo tiempo, mantiene la seguridad. El software también admite comprobaciones de mantenimiento, como la fiabilidad de los frenos y más.
Las fábricas más inteligentes requieren robots más seguros e inteligentes
A medida que los robots colaborativos se vuelven más comunes en los entornos de producción, ahora trabajan más cerca de las personas para admitir una automatización más avanzada. Esto es compatible, en parte, con la inteligencia artificial (IA) basada en redes inalámbricas. El Instituto de Investigación Capgemini estima que las "fábricas inteligentes" impulsadas por 5G generarán entre 1,5 billones y 2,2 billones de dólares para la economía mundial para 2023. Además, las redes 5G les proporcionarán a los dispositivos y equipos robóticos una conectividad a Internet con un mayor ancho de banda y una menor latencia, así como a otros dispositivos conectados y la nube. El servicio inalámbrico 5G permitirá contar con robots más móviles y colaborativos porque ya no tendrán que estar conectados a las computadoras para actualizaciones y reconfiguraciones.
El futuro de la seguridad en las fábricas también puede estar respaldado por los propios robots. El año pasado, Hyundai Motor Group lanzó un "robot de servicio de seguridad en fábricas" en colaboración con Boston Dynamics para respaldar la seguridad de las instalaciones. Equipado con IA, navegación autónoma, una cámara térmica integrada, LiDAR en 3D y tecnologías de teleoperación, el robot permite que el personal de la oficina observe e inspeccione las áreas industriales de forma remota, detecte peligros y envíe alarmas a los gerentes.
Este es solo otro excelente ejemplo de la evolución continua del entorno de fabricación moderno.
