Cuál es la trascendencia de la robótica en los procesos de fabricación

La Robótica es una rama de la ingeniería que involucra la concepción, diseño, fabricación y operación de robots. Este campo se superpone con la electrónica, la informática, la inteligencia artificial, la mecatrónica, la nanotecnología y la bioingeniería.

A menudo se le da el crédito al autor de ciencia ficción Isaac Asimov por ser la primera persona que utilizó el término de Robótica en una historia corta durante los años 40. En esta, Asimov sugirió tres principios para guiar el comportamiento de los robots y las máquinas inteligentes.

Las tres leyes de la robótica de Asimov, que han sobrevivido hasta nuestros días, son las siguientes:

Un robot no hará daño a un ser humano o, por inacción, permitirá que un ser humano sufra daño.
Un robot debe cumplir las órdenes dadas por los seres humanos, a excepción de aquellas que entrasen en conflicto con la primera ley.
Un robot debe proteger su propia existencia en la medida en que esta protección no entre en conflicto con la primera o con la segunda ley.

El campo de la Robótica ha avanzado mucho gracias a nuevos logros tecnológicos. Uno es el aumento de Big Data, que ofrece más oportunidades para desarrollar la capacidad de programación en sistemas robóticos. Otro es el uso de nuevos tipos de sensores y dispositivos conectados para monitorear aspectos ambientales como la temperatura, la presión del aire, la luz, el movimiento y más. Todo esto sirve a la Robótica y la generación de robots más complejos y sofisticados para muchos usos, incluyendo fabricación, salud, seguridad y asistencia humana.

La Robótica también se cruza con cuestiones relacionadas a la inteligencia artificial. Dado que los robots son unidades físicamente discretas, se percibe que tienen su propia inteligencia, aunque limitada por su programación y capacidades. Esta idea ha generado nuevos debates sobre las teorías tradicionales de ciencia ficción, que abordan la interacción de los humanos con los robots en un futuro mecanizado.

¿Qué es un robot?

Lo primero que llega a la mente de muchas personas al hablar de robots es que son máquinas que imitan a los seres humanos, y esto se debe en gran parte a lo que hemos heredado de historias como Star Wars, Terminator o Star Trek.

Sin embargo, a pesar de lo mucho que nos apetezca imaginarnos este tipo de máquinas, aún siguen siendo parte de la ciencia ficción, pues todavía no somos capaces de darle a los robots el suficiente “sentido común” para interactuar en un mundo dinámico de una forma confiable. Ahora, hemos de considerar que Rodney Brooks y su equipo en MIT Artificial Intelligence Lab están trabajando en la creación de estos robots humanoides.

El tipo de robots con el que nos encontraremos con mayor frecuencia son los que hacen el trabajo que es muy peligroso, aburrido u oneroso para los seres humanos. Podemos verlos en muchas industrias, como la automotriz, la médica, la aeroespacial y la manufacturera. De hecho, en este momento existen millones de estas máquinas trabajando para nosotros.

Podemos definir a un robot como un sistema que contiene sensores, controles, fuentes de alimentación y software que trabajan de la mano para llevar a cabo una tarea. Diseñar, construir, programar y probar robots es una combinación de física, ingeniería mecánica, ingeniería eléctrica, ingeniería estructural, matemáticas e informática. En algunos casos la biología, la medicina, la química también podrían estar involucradas.

Ahora, por extraño que pueda parecer, realmente no existe una definición estándar para los robots. Sin embargo, hay algunas características esenciales que un robot ha de tener, lo que nos puede ayudar a determinar si la máquina que tenemos al frente lo es o no, o decidir qué necesitamos programar en una máquina antes de poder considerarla un robot.

Sensores

Lo primero a tener en cuenta es que un robot debe ser capaz de “sentir” lo que está a su alrededor, de una forma no muy diferente a como lo haríamos nosotros. Dar al robot sensores de luz, táctiles y de presión, químicos, auditivos y de sabor le permitirá tener una mayor conciencia de su entorno.

Movimiento

Un robot necesita poder moverse por su entorno, ya sea sobre ruedas, caminando con sus piernas o impulsado a través de propulsores.

Energía

Un robot necesita poder activarse a sí mismo, puede ser alimentado por energía solar, eléctrica o por baterías. La forma en que obtenga su energía dependerá de lo que necesite hacer.

Inteligencia

Un robot necesita cierta clase de experticia, por así decirlo, y es aquí donde la programación entra en acción. El programador es quien le brinda al robot su tipo de inteligencia, y este a su vez deberá contar con alguna manera de recibirla para que sepa lo que tiene que hacer.

El papel de la robótica en la fabricación

Hoy en día podemos ver en algunas fábricas robots colaborando con trabajadores humanos. Un ejemplo de ello es el Tesla Gigafactory, del que se dice es una de las fábricas más avanzadas jamás construidas. Los robots y los vehículos autónomos para interiores (AIV) se desplazan libres por la planta sin balizas o imanes que los guíen y su responsabilidad principal es intercambiar los productos entre las estaciones de trabajo.

El término «cobot» fue acuñado por profesores de la Northwestern University en Estados Unidos y define a los robots que colaboran con humanos en el área de trabajo. Muestra de su uso en la planta es Cornell Dubilier, que ha introducido robots para inspeccionar instalaciones de condensadores, lo que ha provocado que la velocidad de su proceso de etiquetado se haya duplicado de 125 partes por hora a 250. Esto se traduce en una reducción drástica del tiempo perdido en toda la cadena de suministro, que significa que los trabajadores humanos son libres para dedicar su tiempo a tareas que requieren más creatividad y pensamiento.

Más allá de las escenas de ciencia ficción de robots físicos en el lugar de trabajo, se encuentra el software robótico que imita la inteligencia. La Automatización Robótica de Procesos, o RPA es una tecnología emergente con una creciente lista de casos de uso en múltiples sectores, y una nueva investigación de The Hackett Group sugiere que la demanda por la adopción de esta tecnología está a punto de crecer.

A diferencia de las máquinas robóticas físicas, la RPA trabaja tras bambalinas, replicando mentes humanas, acelerando operaciones y transformando procesos de negocios. La tecnología puede actuar como un empleado adicional en varias disciplinas a lo largo de la cadena de suministro, trabajando entre los sistemas de Tecnología de la Información y las funciones de back office para llevar a cabo tareas repetitivas, como el procesamiento de facturas y las órdenes de gestión de compras, a un ritmo rápido.

En un estudio realizado por Capgemini, casi todos los encuestados, un 91%, dijeron que la RPA puede ahorrar tiempo a las empresas en tareas repetitivas, y el 84% de los usuarios afirmaron que la robótica puede ayudar a reducir significativamente los costos. Si bien el impulso de la tecnología en la fabricación es más lento de adoptar que sus primos físicos, solo será una cuestión de tiempo antes de que se acelere la implementación del software.

A medida que los fabricantes en todo el mundo avanzan hacia la construcción de la Industria 4.0, muchos, si no la mayoría, adoptarán máquinas avanzadas para acelerar la transformación digital de sus operaciones. Las presiones siguen siendo las mismas, mejorar la productividad, cumplir con las expectativas de personalización de los consumidores e impulsar la innovación continua del producto al tiempo que se reducen los costos de forma constante.

No es de extrañar entonces que lo que muchos fabricantes piensan primero al conectar máquinas en la planta de producción entre sí, y luego en última instancia a los sistemas de back-office en finanzas, compras y más es que en poco tiempo, se ahogarán en un mar datos sin un salvavidas a la vista. Cambiar esa mentalidad requiere un modelo basado en un nuevo paradigma para la automatización: uno que aproveche el poder del software para orquestar las acciones necesarias.

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