Cobots: Ventajas y desventajas ofrecidas a las empresas

Los cobots son robots que modifica su comportamiento para responder a condiciones cambiantes e inesperadas en su entorno. Un robot simple de configurar, entrenar, modificar e instalar por su personal, en su entorno existente. Es un robot que con el tiempo, va a ir adquiriendo nuevas habilidades y desarrollando más capacidades de trabajo futuras.

Rethik robotics (2017) 

Por: Didier Andrés Álvarez Polo

dalvare02021@universidadean.edu.co

Los cobots son robots cuyo objetivo final es desarrollar medios de fabricación compactos, móviles, fáciles de programar, inteligentes, con capacidad de interactuar con personas de manera segura, en la actualidad están siendo utilizados en industrias donde realizan operaciones de atornillado, engomado y pulido así como también algunos montajes básicos especialmente el sector automotriz.

KEY WORDS: Cobots, robots colaborativos, industria 4.0.

INTRODUCCIÓN

Los cobots, son el equivalente a los PCs pequeños, ligeros, fáciles de usar y accesibles para todos", es decir, son pequeños robots, flexibles y económicos, según Pape (2014) & Calitz, Poisat, & Cullen (2017) diseñados especialmente para interactuar con humanos en un espacio de trabajo compartido sin necesidad de instalar vallas de seguridad, permitiendo hacer labores repetitivas y las cuales requieren de cierto grado de precisión y mínimo error.

Lo anterior, permite que en los entornos industriales se presente la interacción humana y los robots en un mismo espacio de trabajo, a diferencia de los robots industriales que excluyen el factor externo para su operación.

METODOLOGÍA

Partiendo de Perona (2006), la metodología seleccionada para llevar a cabo y desarrollar la presente investigación es de tipo descriptiva y se ha realizado a partir de un ejercicio de revisión de literatura sobre el tema seleccionado en base de datos como la de EBSCOhost de la Universidad EAN, con el fin de poder establecer su definición y posterior a esto determinar sus ventajas y desventajas en la aplicación de esta en las empresas.

ESTADO DEL ARTE

• ¿Qué son los cobots?

Según Tabuenca (2017), la palabra robot se utilizó por primera vez en 1920 en una obra llamada "Los Robots Universales de Rossum", escrita por el dramaturgo checo Karel Capek. Su trama trataba sobre un hombre que fabricó un robot y luego este último mata al hombre.La palabra checa 'Robota' significa servidumbre o trabajo forzado, y cuando se tradujo al inglés se convirtió en el término robot. Luego, Isaac Asimov comenzó en 1939 a contribuir con varias relaciones referidas a robots y a él se le atribuye el acuñamiento del término Robótica.

Conocidos también como robots colaborativos, Pape (2014), los define haciendo el siguiente símil tecnológico; "los robots tradicionales pueden compararse con los grandes ordenadores 'mainframe" de hace varios años, potentes y eficientes pero inamovibles y difíciles de programar y actualizar sin el apoyo de técnicos expertos.

Los cobots, sin embargo, son el equivalente a los PCs, pequeños, ligeros, fáciles de usar y accesibles para todos", es decir, son pequeños robots, flexibles y económicos; según Pape (2014), diseñados especialmente para interactuar con humanos en un espacio de trabajo compartido sin necesidad de instalar vallas de seguridad.

Por otra parte, el Centro tecnologico de automoción de galicia (2017) y Román (2017), los define como una nueva generación de robots que se integra con los humanos en entornos de fabricación, permitiendo trabajar de sin las restricciones de seguridad requeridas en aplicaciones típicas de robótica industrial.

Mientras que para Orain ekonomia (2015) son robots cuyo objetivo final es desarrollar medios de fabricación compactos, móviles, fáciles de programar, inteligentes, con capacidad de interactuar con personas de manera segura.

Por último, para el fabricante Rethik robotics (2017), los cobots son robots que modifica su comportamiento para responder a condiciones cambiantes e inesperadas en su entorno. Un robot simple de configurar, entrenar, modificar e instalar por su personal, en su entorno existente. Es un robot que con el tiempo, va a ir adquiriendo nuevas habilidades y desarrollando más capacidades de trabajo futuras.

• ¿Cuáles son sus ventajas?

Según el fabricante mundial robots colaborativos Universal robots (2016), los cobots ofrecen varias ventajas, entre ellas las siguiente; Son fáciles de configurar, debido que cualquier operario sin experiencia puede realizar el montaje del mismo con solo leer las instrucciones en un tiempo promedio de una hora, son flexibles, ya que permiten ser movilizados con facilidad e integrados a cualquier proceso manual, incluso los que implican lotes pequeños y cambios rápidos, Son seguros, el 80% de los cobots a nivel mundial trabajan junto a personas sin ninguna barrera entre ellos, garantizando la seguridad de los trabajadores humanos y son fáciles de programar, esto lo puede hacer cualquier operario ya que estos cuentan con una interfaz de visualización 3d con la que solo basta mover el cobots a los puntos deseados o tocar las flechas en la tableta con pantalla táctil de fácil manejo.

Por su parte para Ford Motor Company (2016), el cual es uno de los referentes de talla mundial al igual que empresas como Siemens, resaltan como la una de las ventajas más importantes al aspecto de la seguridad que brindan los cobots debido que estos utilizan sensores de alta tecnología para detectar si se interponen dedos o manos en su camino y se detienen inmediatamente.

En el caso de la Ford Motor Company es uno de los principales "promotores" de este concepto dentro de los fabricantes de automóviles ya que logro desarrollar un acercamiento integrado al trabajo conjunto entre operarios y robots en su línea de montaje.

Entre las funciones que realizan esta relación en la Ford Motor Company está el montaje de amortiguadores con mayor precisión y evitando que el operario tenga que ingresar en lugares de difícil acceso, garantizando la seguridad de los trabajadores. Este concepto, ya viene siendo incorporado en industrias como el farmacéutico y tecnológico. También, tenemos el caso de Volkswagen quien utiliza este tipo de tecnologías en actividades como el instalado en la sección de montaje de las cabezas de los cilindros, donde se encargan de manipular delicados calentadores optimizando así los procesos de trabajos ergonómicos (Olazar, 2016).

Otra de las ventajas importante según Pape (2014), es el coste de estas soluciones de automatización ya que esta no representa una barrera para las pequeñas o medianas empresas principalmente las pertenecientes a la Unión Europea, dado que un cobot se puede adquirir por menos de 25.000 €, con un ROI de menos de 12 meses en la mayoría de los casos. Lo que en pesos colombianos serian un aproximado de 75 millones por robot.

• ¿Cuáles son sus desventajas?

Una de las desventajas más notables es la creencia palpable que existe entre los operarios de muchas industrias, en la que ven a este tipo de tecnología como de la de los robots colaborativos como una amenaza latente de productividad, afirmando que les quitaran sus puestos de trabajo; sin embargo, para Iruña - Robotica Colaborativa (2018), "El cobot no surge como sustituto del operario, sino para convertirse en su mejor herramienta y conseguir que sea más productivo".

Otra de las desventajas notables, especialmente para las empresas pequeñas que no tienen un poder adquisitivo alto, es que los cobots siguen siendo costosos; es decir, 75 millones de pesos puede no ser una cifra alta para una empresa de gran tamaño y con una participación de mercado no solo nacional sino con perspectivas de expansión internacional, pero para una empresa Colombiana que sea mediana o pequeña esta resulta ser una cifra bastante alta, a pesar que, Pape (2014) afirme que este es una excelente herramienta para las Pymes.

Sumado a esto, en nuestro país no se he evidencia una creciente incorporación de este tipo de tecnologías en los sectores industriales, se le ha dado más relevancia a tecnologías como el Big Data, IoT, entre otras.

ANÁLISIS DESCRIPTIVO

Después de revisar la literatura del tema en cuestión para establecer sus ventajas y desventajas, se demuestra que a nivel mundial los cobots representan grandes beneficios a nivel industrial sobre todo con el desarrollo de la industria 4.0, estas ventajas son ofrecidas básicamente según el Centro tecnologico de automoción de galicia (2017), en tareas como: algunos tipos de montajes sencillos, atornillado, engomado y pulido; sin embargo, hay actividades donde todavía representan un reto para los cobots, como son; soldaduras, montajes más complejos y algunas actividades logísticas como picking y gestión de contenedores.

Ahora bien, las anteriores ventajas y desventajas incluso las tareas están más asociadas a la industria automotriz, sin embargo, para la Industria Alimenticia (2017), el reciente estudio de mercado de Technavio para el uso global de los robots en la industria de alimentos y bebidas predice una tasa de crecimiento anual constante de 25% durante el período de 2016 a 2020. Lo cual no da pie a que muy pronto este sector será uno de los de mayor crecimiento y transformación debido a la incorporación de este tipo de tecnologías.

RESULTADOS

Los cobots surgen debido a la necesidad que existe de lograr adaptar las tecnologías existentes a los nuevos retos y paradigmas del mercado. Las necesidades de la fábrica de hoy se han ido poco a poco enfocando en poder avanzar hacia la industria 4.0, en la que se logre optimizar recursos, obtener nuevas propuestas de valor y lograr así una mejor atención al consumidor el cual es mucho más exigente e informado (Innorobo, 2018).

No obstante, se busca con ello poder lograr una mayor interconectividad, flexibilidad y adaptabilidad exigida en un mercado tan dinámico como el actual.

Los cobots se han venido destacando por su capacidad de actuación cerca al ser humano, garantizando la seguridad e integridad del operario incluso por encima de los robots industrialesexistentes en algunas industrias especialmente la automotriz.

Este tipo de tecnologías ofrece la facilidad de ser incorporada en la infraestructura existente por una empresa, convirtiéndolos en ideales para la ejecución de tareas que normalmente son completadas por un operario, incluyendo el embalaje, y a menudo puede ser insertado en la línea a la perfección (Lawton, 2018).

Un ejemplo, de este tipo de aplicación es el envasado de dispositivos médicos. El embalaje ineficaz puede tener un impacto negativo en la eficacia de un dispositivo médico en el campo o incluso puede ocasionar todo el dispositivo falle, para llegar al mercado.

Sumando a lo anterior, la facilidad que estos presentan en la instalación y operatividad en los procesos industriales hace que se puedan implementar en diferentes actividades espacialmente en lugares carentes de espacio.

Entre las desventajas encontradas a lo largo de la investigación es que este tipo de tecnologías no logran ofrecer una velocidad en sus operaciones como si lo alcanzan los industriales, tampoco logran realizar actividades de manipulación de carga ni tampoco actividades donde requieran invertir demasiada fuerza.

Una vez analizado lo anterior, no se puede ocultar que los beneficios que ofrece este tipo de tecnología el cual soporta a la denominada industria 4.0 son muchos y que las industrias así lo han venido identificando con grandes resultados en la mejora de los procesos.

Entre estos beneficios están el ahorro de los costos, su rápida implementación, ahorros de espacios retorno rápido de la inversión, mejora de la calidad de los puestos de trabajo, colaboración en trabajos repetitivos entre operario - máquina, herramienta ergonómica ideal para tareas críticas y por su puesto el incremento de la seguridad en los espacios compartidos.

El aspecto de seguridad el cual se ha mencionado en repetidas ocasiones a lo largo de esta investigación de da gracias a la implementación de sensores integrados, capaces de detectar señales exteriores y generar una respuesta autónoma de manera inmediata.

Lo anterior, convierte a la robótica colaborativa en un avance de la robótica industrial que conocemos en la actualidad, convirtiendo en una herramienta opcional en la automatización de procesos, dado los beneficios que aporta, entre lo que podemos sumar la disminución de error propia del ser humano y lesiones laborales.

Entre los principales fabricantes de robots colaborativos a nivel mundial tenemos: Universal robot, KUKA, Bosch Rexroth, FANUC, ABB y Rethink Robotics cada una de estas compañías ofrecen todo tipo de sistemas, funcionalidades y capacidades diferentes que se adaptan a cada una de las necesidades que pueda presentar una industria o cliente especifico.

Por otro lado, la incorporación de los cobots al campo de la industria se viene rigiendo bajo la normatividad de uso industrial la cual busca velar la seguridad de los operarios al interactuar con estos.

Estas normas son: ISO 10218-2: 2011: Integrador de sistemas robóticos, aplicaciones robóticas, ISO/TS 15066: NO es una norma, sino una especificación técnica con directrices adicionales relativas a los robots de uso colaborativos, ISO 13849-1: Proporciona requisitos de seguridad y orientaciones sobre los principios para el diseño e integración de las partes de los sistemas de mando relativas a la seguridad (SRP/CS). Finalmente, la Unión europea realiza la identificación y evaluación de riesgos de acuerdo con ISO 10218-2: 2011 (Tabuenca, 2017) & (Lazarte, 2016).

Finalmente, se encontraron 4 operaciones donde los robots colaborativos están siendo usados el día de hoy con excelentes resultados y así mismo se encontraron tres actividades donde aún no se utiliza la robótica colaborativa por la complejidad de las operaciones pero los fabricantes están trabajando en poder asumir el reto de enfrentar estas operaciones con cobots, debido a que estos ya ganaron lugar y están dispuestos a formar parte de una fuerza laboral combinada entre los humanos y robots.

Ahora, la adopción de la robótica colaborativa es un asunto "impostergable" para Latinoamérica por lo que dejo a consideración para futuras investigaciones el siguiente interrogante: ¿Están las empresas latinoamericanas preparadas para asimilar el reto de la incorporación de la robótica colaborativa?

CONCLUSIONES

La automatización surge debido a la necesidad de responder a los siguientes retos: 1) automatizar labor de poco valor añadido, 2) lograr una calidad constante en los medios de producción y 3) liberar al operario de tareas no ergonómicas.

Partiendo de lo anterior, los cobosts nacen como una herramienta alternativa para las empresas las cuales son seguras, agiles y fáciles de programar ofreciendo versatilidad y adaptabilidad a muchos procesos.

Los robots colaborativos son económicos para empresas de gran tamaño pero para empresas pequeñas en países latinoamericanos como Colombia no resulta tan económica o por lo menos no para todos los sectores productivos.

Las personas tienen el paradigma que estos surgen para reducir puestos de trabajos de las personas; sin embargo, es importante aclarar que estos surgen como una herramienta para facilitarles el trabajo a los operarios.

Para Lawton (2018) & Iruña - Robotica Colaborativa (2018), los cobots ayudan a hacer frente a la escasez de mano de obra calificada y no calificada que puede afrontar una industria en determinado mercado, es claro que el objetivo de este tipo de tecnología no es sustituir a los trabajadores humanos sino que permite liberarlos para que se dediquen hacer, ofreciendo alternativas de lugares de trabajo ergonómicamente más seguros y en las que se optimizan mejor las funciones repetitivas.

Cobots también puede ayudar a hacer el trabajo más seguro para sus homólogos humanos por asumir más tareas peligrosas como alcanzar en máquinas.

Empresas a nivel mundial vienen incorporando este tipo de tecnologías con resultados exitosos, en términos de aumento de su producción, precisión y consistencia de tareas complejas. Con lo anterior, se disminuyen los costos y se mejora la calidad de los productos.

Finalmente, resulta interesante revisar si existen empresas en Colombia las cuales estén utilizando los robots colaborativos y ¿cómo ha sido su experiencia? ¿La industria Colombiana estará preparada aún con oportunidades desde nuestro entorno laboral?

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Calitz, A., Poisat, P., & Cullen, M. (2017). The future African workplace: The use of collaborative robots in manufacturing. SA Journal of Human Resource Management, 15(0), 1-11. DOI: 10.4102/sajhrm.v15i0.901.

Centro tecnologico de automoción de galicia. (2017). Robotica colaborativa. CTAG - La industria del futuro, 1-21.

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