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¿Qué es la robótica industrial?
Si te estás preguntando qué es la robótica industrial, la definición más acertada subraya este área de la industria como un campo de la ingeniería que se ocupa de la definición, diseño industrial, desarrollo y fabricación de robots industriales que automatizan el trabajo. Estos robots ejecutan sus movimientos en una cadena de fabricación o producción industrial para realizar las tareas de manera más rápida y precisa, sin descanso, evitando las largas jornadas que ponen en peligro la salud de los trabajadores. Su objetivo no es otro que incrementar la productividad, utilizar eficientemente los recursos y disminuir los errores en la cadena de producción.
Orígenes
A medida que la tecnología y sus avances se han ido incorporando a la industria, la robótica industrial se ha ido desarrollando. La aparición de la informática, la electrónica y las tecnologías de la información han sido factores fundamentales para el desarrollo de procesos industriales más avanzados que han llevado al uso de sistemas cibernéticos. Este avance permitió mayor acción asociada a los procesos de manufactura y un aumento de la producción industrial.
Se considera que 1938 es la fecha de inicio de la robótica industrial con la creación del primer brazo articulado por parte de H. Roselund y W. Pollard, pertenecientes a la compañía Devilviss. En 1948, George Devol y Joseph Endelgerb, lograron realizar la primera patente de un robot industrial.
Tecnología de futuro
Las soluciones de robótica industrial, además de mejorar la productividad y la seguridad, ofrecen una gran flexibilidad a una amplia variedad de sectores. Esta tecnología es cada vez es más utilizada en la industria como, por ejemplo, la del automóvil, a fin de automatizar las tareas repetitivas ofreciendo calidad. Además, en el ámbito sanitario se utilizan para facilitar el trabajo en cirugías que requieren gran precisión y donde un error puede poner en peligro la vida de una persona.
Otros campos donde su implementación aumenta cada día son en el militar, la agricultura, la seguridad y la industria alimentaria, si bien la aplicación de la robótica abre constantemente nuevas posibilidades en diferentes ámbitos de la industria.
Para el año 2027, el valor del mercado internacional para sistemas robóticos podría alcanzar cerca de los 66,48 mil millones de dólares
Tipos de robots
Los robots actuales pueden agruparse en seis categorías:
- Robots móviles autónomos (AMR): se mueven por el entorno y toman decisiones en tiempo real gracias a que incorporan tecnología como cámaras y sensores.
- Vehículos de guiado automático (AGV): mientras que los AMR se desplazan con libertad por sus entornos, los AGV se apoyan en pistas o recorridos predefinidos y suelen requerir la supervisión de un operario.
- Robots articulados: también conocidos como brazos robóticos, tienden a emular las funciones de un brazo humano.
- Humanoides: son robots que realizan funciones centradas en las personas y suelen adoptar formas parecidas a las del ser humano.
- Cobots: están diseñados para funcionar junto a los humanos o directamente con ellos.
- Robots híbridos: son distintos tipos de robots que se combinan para crear soluciones híbridas capaces de realizar tareas más complejas.
Uso de la robótica en diferentes industrias
Algunas de las principales aplicaciones de la robótica hacen referencia a la industria manufacturera, donde los avances en este campo han permitido optimizar la producción, así como la cantidad y calidad de los procesos, pues han facilitado la posibilidad de realizar diferentes procesos complejos. También, en minería se han incorporado el uso de equipos robóticos capaces de realizar diversas actividades en sitios que implican riesgos en los trabajadores. O en la industria de la agricultura, donde es relevante en la medición de calidad de los productos, así como en la identificación de agentes perjudiciales. Y en comercio y salud, en este último, la robótica es especialmente importante en las cirugías.
Aplicaciones de la robótica industrial
La flexibilidad y la precisión de los brazos mecánicos y los sistemas automatizados modernos permiten que la robótica industrial no se limite a una sola tarea. Hoy en día, estos sistemas ejecutan operaciones complejas que abarcan toda la cadena de suministro. A continuación, se detallan las aplicaciones más comunes en las fábricas inteligentes:
Manipulación de materiales y Pick and Place
Es una de las aplicaciones más extendidas. Consiste en transferir piezas o productos de una posición a otra de forma repetitiva. Los robots equipados con sistemas de visión artificial avanzados pueden identificar, clasificar y ordenar objetos sobre cintas transportadoras a gran velocidad, reduciendo los tiempos de ciclo y eliminando los errores de clasificación humana.
Soldadura automatizada (Arco y Puntos)
Especialmente crítica en la industria automotriz. Los robots de soldadura por arco y por puntos garantizan costuras uniformes y uniones de alta resistencia que serían difíciles de replicar manualmente de manera idéntica en miles de unidades. Además, salvaguardan a los operarios de los gases nocivos y la radiación ultravioleta asociados al proceso.
Ensamblaje y montaje de precisión
Desde la inserción de microcomponentes en placas de circuitos electrónicos hasta la fijación de motores en chasis de vehículos. Los robots industriales actuales cuentan con sensores de fuerza y par que les permiten ajustar y encajar piezas con tolerancias micrométricas, ejerciendo la presión exacta sin dañar los componentes.
Pintura y revestimiento continuo
En entornos de pintura pulverizada, los robots ofrecen un movimiento fluido y constante que asegura un acabado homogéneo sin goteos ni zonas descompensadas. El uso de automatización aquí optimiza el consumo de pintura (reduciendo el desperdicio de material) y evita que los humanos inhalen compuestos orgánicos volátiles (COV).
Mecanizado, corte y acabado de piezas
Los robots se programan para realizar tareas pesadas y destructivas como el corte por láser, chorro de agua o plasma, así como procesos de fresado, pulido y desbaste. Su rigidez mecánica asegura que los contornos de las piezas fabricadas cumplan rigurosamente con los diseños CAD/CAM originales.
Paletizado y empaquetado final
En la fase final de la producción, los robots se encargan de encajar los productos y apilarlos en palés según patrones lógicos de carga. Su capacidad para levantar grandes pesos de manera ininterrumpida previene lesiones lumbares en los operarios y agiliza la preparación para la distribución logística.
Clasificación de robots industriales
Dentro de los usos de la robótica industrial ésta es muy apreciada para trabajos de fundición, soldaduras, aplicación de materiales para dar acabados, aplicación de selladoras, adhesivos, alimentación de máquinas, cortes y operaciones de montaje. Por eso, la clasificación de los distintos tipos de robots en la industria se basa en: robots manipuladores, de repetición, computadores, inteligentes, microrobots y bots.
Otros tipos de robots de la industria por sus características y funcionalidades son: cilíndricos, scara, los cuales se caracterizan por tener un rápido ciclo de trabajo, un amplio campo de aplicación en diversas tareas y una excelente repetitividad; polar, que tienen la capacidad de desplazar el brazo en un área esférica, gracias a sus articulaciones; angulares y paralelos.
Perfiles profesionales y robótica industrial
La ingeniería robótica es una disciplina que combina los conocimientos y avances tecnológicos de otras ramas de la ingeniería, como la mecánica, la electrónica, la informática, las telecomunicaciones o la industria. Los ingenieros en robótica industrial son los encargados de aplicar los conocimientos para diseñar, fabricar y mantener los sistemas automatizados y los equipos de producción; además de proyectar, poner en marcha y mantener en operación plantas industriales, así como investigar e implementar nuevas tecnologías en este campo. Los ingenieros en robótica industrial tienen en su mano la dirección y gestión de proyectos tecnológicos en el ámbito de la robótica, la automatización y la transformación digital en Industria 4.0.
Beneficios de la robótica industrial
La integración de la robótica en los entornos fabriles ya no es un lujo exclusivo de las corporaciones transnacionales; se ha convertido en un pilar de supervivencia y competitividad para el tejido industrial global. Los beneficios tangibles de adoptar esta tecnología se reflejan directamente en la cuenta de resultados y en la cultura organizacional:
- Generación de datos para la Industria 4.0: Los robots industriales actúan como nodos de información dentro del ecosistema IoT. Capturan datos en tiempo real sobre tiempos de ciclo, consumo energético y estado de los componentes, lo que permite implementar estrategias de mantenimiento predictivo antes de que ocurra una avería imprevista.
- Maximización de la eficiencia y productividad (OEE): A diferencia de la mano de obra humana, los robots pueden operar bajo regímenes de 24/7 sin sufrir fatiga, caídas de rendimiento o fluctuaciones en la velocidad de producción. Esto optimiza la Efectividad Global del Equipo (OEE) y estabiliza el flujo de salida de la fábrica.
- Reducción drástica de costes operativos: Aunque la inversión inicial (CAPEX) puede ser significativa, el retorno de inversión (ROI) se acelera gracias al ahorro en el consumo de materias primas (gracias a la precisión del robot) y la disminución de productos defectuosos que deben desecharse o reprocesarse.
- Garantía de calidad estandarizada (Repetitividad): La capacidad de un robot para repetir el mismo movimiento exacto con desviaciones de apenas fracciones de milímetro asegura que el primer producto de la mañana sea idéntico al último de la noche. Se logra una calidad homogénea que consolida la confianza de los clientes en la marca.
- Mejora de la seguridad laboral y salud ocupacional: Los robots asumen con solvencia los trabajos clasificados como «las 3 D» (Dirty, Dangerous and Dull / Sucios, Peligrosos y Aburridos). Al delegar la manipulación de cargas pesadas, herramientas de corte y la exposición a altas temperaturas, las empresas reducen drásticamente las bajas laborales por trastornos musculoesqueléticos y accidentes graves.
- Flexibilidad operativa ante cambios de demanda: Gracias al software moderno y los sistemas de cambio rápido de herramientas (garras, ventosas, cabezales), cambiar la línea de producción para fabricar un producto totalmente distinto requiere solo unos minutos de reprogramación, en lugar de costosas reestructuraciones físicas de la planta.
Humanos y robótica industrial
Hoy en día se aborda el tema de los posibles efectos de la robótica en la humanidad. En la industria, esta tecnología lleva años aportando ventajas si bien, sus grandes avances en los últimos tiempos están trayendo el debate a la sociedad. En líneas generales, la robótica lleva consigo un impacto social, para generar una transformación del significado y valor del trabajo mismo. La amplia utilización de los robots puede afectar a los modelos laborales y a la organización empresarial conforme las empresas se vayan adaptando para aprovechar todo el potencial de los sistemas robotizados.
Diferencias entre inteligencia artificial y robots industriales
La inteligencia artificial se basa en métodos y estrategias de aprendizaje para resolver de forma autónoma problemas o para asistir a los humanos con información. Los sistemas inteligentes pueden basarse en modelos de comportamiento del ser humano, pero no se limitan a este. La principal diferencia entre un sistema inteligente y los robots industriales radica en que los primeros no necesariamente poseen la capacidad de accionar, de moverse; en cambio los robots, necesariamente necesitan movimiento en su espacio de trabajo.
Industria 4.0
La industria 4.0 ha evolucionado de lo físico a lo digital, algo que conecta todos los dispositivos de la cadena de producción gracias al IoT, que permite monitorizar todos los procesos industriales en tiempo real y que, gracias a las nuevas tecnologías de inteligencia artificial, proporciona un análisis más preciso, predictivo y eficiente de los datos. Algunos estudios hablan no solo de su relación con la cadena de producción y la manera en que se trabaja en la industria, sino que revolucionará directamente a la sociedad y como las empresas interactúan con sus clientes. Igualmente, repercutirá en el cambio en los roles de los empleados, pues necesitarán de un mayor conocimiento técnico para el mantenimiento de los sistemas y dispositivos dentro de la cadena de valor en un cada más exigente sector industrial.
