La inteligencia artificial y el futuro de la fabricación

Por Lucian Dold, General Manager Product & Solution Marketing, EMEA OMRON
 
 
Gracias a la mayor capacidad de procesamiento y a la disponibilidad de volúmenes de datos cada vez mayores —la “sensorización” de la industria—, el debate acerca de la “Inteligencia Artificial” (IA) en el sector de la ingeniería mecánica está cobrando impulso. En el caso de los avances necesarios para la Industria 4.0, como el mantenimiento predictivo y una producción eficiente en red, el uso de algoritmos adaptativos ofrece un enorme potencial. Muchas empresas de producción se están dando cuenta de que la IA presenta una oportunidad para aumentar la Eficacia General de los Equipos (OEE, por sus siglas en inglés) y deciden combinar la reducción de costes con una mayor productividad.

Aprovechando los algoritmos adaptativos
Sin embargo, aún existe un abismo entre la situación deseable y la realidad: muchas de las soluciones de IA anunciadas en el mercado, a menudo basadas en la nube, tienen unos requisitos considerables en términos de infraestructura y IT; además, estas soluciones funcionan a base de una ingente cantidad de datos cuya preparación y procesamiento requiere tiempo y esfuerzo. La cuestión del valor añadido sigue sin estar del todo clara para muchos proveedores, que no pueden determinar si la inversión en IA generará beneficios ni cómo los generaría. Otro factor que influye es la complejidad y originalidad propias de los diseños de sistemas para el sector de la ingeniería mecánica. El caso es que no es viable transferir sin más las experiencias adquiridas con otras máquinas, como se ve en el sector de los bienes de consumo con los productos fabricados en serie. La mayoría de los sistemas suelen ser tan complejos que no es posible mapear todo el sistema matemáticamente (como con las pruebas de “caja blanca”) y mantener los costes a un nivel aceptable. Omron considera que el “enfoque de caja negra” es más común: los datos disponibles en estos sistemas para algoritmos de IA típicos son indeterminados y la fiabilidad del funcionamiento solo se puede confirmar a través de pruebas, optimización y, con frecuencia, a través del sobredimensionamiento.

Creando valor con IA
Dadas estas condiciones, ¿cómo se puede diseñar e integrar una IA que genere valor añadido tangible en el proceso de producción? En lugar de buscar meticulosamente patrones identificables en un ingente volumen de datos, paralelamente a los procesos que se están ejecutando, OMRON lo plantea a la inversa: los algoritmos necesarios se integran en el sistema de control de las máquinas, lo que crea el marco para la optimización en tiempo real, en la máquina y para la máquina. A diferencia del “edge computing”, donde se analizan plantas o líneas de fabricación individualmente aplicando una capacidad de procesamiento limitada, el controlador de IA utilizado por OMRON, que incorpora la inteligencia adaptativa, está más cerca del campo de acción y aprende a distinguir los patrones normales de los anómalos para cada máquina individual.

Mejorando el OEE (Eficiencia general de los equipos)
El controlador de IA integrado en la plataforma SYSMAC —una solución completa para la automatización industrial de fábricas que incorpora módulos para control, motion y robótica, procesamiento de imágenes y seguridad de máquinas— interviene sobre todo en el proceso de fabricación en los puntos en los que el cliente experimenta los mayores problemas de eficiencia (“embotellamientos”). Los procesos adquieren inteligencia a partir de lo que se ha ido encontrando y mejorando previamente, lo que impulsa la optimización holística de todo el proceso de fabricación.

Aunque se han alcanzado valores de OEE del 80 % o más en algunos casos aislados, especialmente en la industria del automóvil, muchos de los sistemas que están actualmente en uso han generado cifras en torno al 50 %. Si se mejora la calidad y se emplea el mantenimiento predictivo para evitar los tiempos de inactividad de las máquinas, se pueden obtener aumentos de eficiencia significativos. El controlador de IA proporciona optimización precisamente en estas áreas; funciona a partir de requisitos prácticos y su objetivo es mejorar notablemente la OEE. Es importante tener en cuenta que una mejora de unos pocos puntos porcentuales puede traducirse en importantes aumentos de eficiencia y en reducciones de costes. Con su nueva solución de IA, actualmente en fase de pruebas con clientes piloto, OMRON espera llevar a las fábricas valor añadido y mejoras prácticas con vistas a crear una industria más inteligente.

Una nueva solución para la automatización de la mayoría de las tareas repetitivas de la producción se ya se encuentra disponible

El nuevo robot colaborativo de la serie TM de Omron facilita la colaboración entre los humanos y las máquinas

Omron anuncia el lanzamiento de una solución avanzada e intuitiva para automatizar las tareas repetitivas en la fabricación. Con visión integrada y una interfaz de programación amigable con el usuario y de conexión y uso, el nuevo robot colaborativo de la serie TM trabaja sin problemas con los humanos para aumentar la productividad y promover la seguridad.

Diseñado para permitir un entorno de fabricación innovador, este robot altamente transportable cumple con los requisitos de seguridad para la colaboración humano-robot especificados en la norma ISO 10218-1 e ISO/TS 15066. Puede entrenarse fácilmente para realizar casi cualquier tarea repetitiva en cualquier ubicación gracias a su función de aprendizaje manual, que permite a los operadores enseñarle al robot guiándolo con las manos sin necesidad de un software.
 

• La interfaz de programación es intuitiva y rápida de configurar. El robot reduce los tiempos de instalación y configuración en comparación con los robots industriales tradicionales gracias a una interfaz de programación basada en diagramas de flujo y aprendizaje intuitivo. No se requiere experiencia previa en programación de robots.
• El sistema integrado de visión en el brazo reduce aún más el tiempo de instalación. El robot incluye visión e iluminación integrada para capturar productos con un ángulo de visión amplio. Las funciones de detección de imágenes incluyen calzar patrones, leer códigos de barras, identificar colores y más.
• Cumple con todos los estándares de seguridad de colaboración humano-máquina. El robot garantiza la cooperación segura entre humanos y máquinas y reduce el tiempo de instalación gracias a la eliminación del requisito de protección de seguridad industrial.

 
La introducción del nuevo robot colaborativo está orientada a los fabricantes que desean aumentar la producción y reducir la fatiga de los empleados mediante la automatización de tareas repetitivas, como la supervisión de máquinas, la carga y descarga, el ensamblaje, el atornillado, el pegado, la realización de pruebas o la soldadura. Se anima a cualquier persona interesada en aprender más acerca del robot colaborativo de la serie TM a visitar el sitio web de Omron haciendo clic aquí.

A new solution for automating most repetitive production tasks is now available. Omron Automation Americas, an industry leader in automation technology, has announced the release of its new TM Series Collaborative Robot to facilitate collaboration between humans and machines

Industry-leading automation solution provider Omron Automation Americas recently announced the release of an advanced yet intuitive solution for automating repetitive tasks in manufacturing. With built-in vision and a user-friendly, plug-and-play programming interface, the new TM Series Collaborative Robot works seamlessly with humans to enhance productivity and ensure safety.

Designed to enable an innovative manufacturing environment, this highly transportable robot complies with safety requirements for human-robot collaboration specified in ISO 10218-1 and ISO/TS 15066. It can be easily trained to perform almost any repetitive task in any location thanks to a manual teaching function that allows operators to teach the robot with hand-guidance without needing for Software.
 

• Programming interface is intuitive and quick to set up. The robot reduces installation and setup times compared with traditional industrial robots thanks to a flowchart-based programming interface and intuitive teaching. No prior robot programming experience is necessary.
• Integrated on-arm vision system further reduces setup time. The robot comes with built-in vision and integrated lighting for capturing products with a wide viewing angle. Image sensing functions include pattern matching, barcode reading, color identification and more.
• Compliance with human-machine collaborative safety standards. The robot ensures safe cooperation between humans and machines and reduces installation time by eliminating the requirement for industrial safety guarding.

 
The introduction of the new Collaborative Robot is geared towards manufacturers seeking to boost production and reduce employee fatigue by automating repetitive tasks such as machine tending, loading and unloading, assembly, screw driving, gluing, testing or soldering. Anyone interested in learning more about the TM Series Collaborative Robot is encouraged to visit the Omron website by clicking here.

El robot autónomo contribuye a la mejora continua de la seguridad laboral y ayuda a minimizar los riesgos laborales en la planta de Vrchlabí. Reconoce vehículos en movimiento y obstáculos inmóviles, así como personas que se cruzan en su camino.

Un sistema de transporte totalmente autónomo traslada las piezas entre el centro de medición mecánica y las máquinas procesadoras

Un recorrido guiado es todo lo que necesita el robot para asimilar su ruta y el entorno

El fabricante checo utiliza un robot de transporte autodidacta y totalmente autónomo de Omron en la planta de componentes de Vrchlabí. Este robot es capaz de reconocer obstáculos a lo largo de su recorrido a través de la planta y de incorporar información adicional del entorno a la hora de planificar su ruta. Si es necesario, cambia su trayecto para llegar siempre a su destino lo más rápido posible. Así, contribuye a mejorar aún más la seguridad laboral y la eficiencia de los procesos de transporte de la planta.

“Usar el primer robot totalmente autónomo de ŠKODA AUTO en la planta de Vrchlabí ha sido una decisión tomada a conciencia. Con ello, subrayamos una vez más la importancia primordial de la planta como enclave tecnológico ultramoderno”, explica el Responsable de Producción y Logística del Comité Ejecutivo de ŠKODA AUTO, Michael Oeljeklaus. “Con el nuevo sistema de transporte, seguimos introduciendo de forma coherente innovaciones tecnológicas de la Industria 4.0 en nuestras plantas”, añade Oeljeklaus.

En un viaje, el robot de transporte LD puede cargar hasta 130 kg de peso y elegir el mejor camino de forma totalmente autónoma. Al contrario que los sistemas de transporte automatizados tradicionales, no requiere guías de carril en forma de bucles de inducción, tiras magnéticas o reflectores. Para que se aprenda el trayecto, basta con guiar el vehículo una vez entre las estaciones desde una tablet o un joystick. Así va asimilando por su cuenta el entorno y cualquier cambio a su alrededor y adapta su ruta si es necesario.

El robot puede moverse por su entorno gracias a una sofisticada tecnología de última generación: mediante sensores y láseres, reconoce vehículos en movimiento y obstáculos inmóviles, así como personas que se cruzan en su camino. El sistema de control calcula la velocidad de aproximación y detecta cualquier colisión inminente. En ese caso, el robot se detiene solo o lleva a cabo una acción evasiva. A diferencia de otros sistemas usados en ŠKODA AUTO, reajusta inmediatamente su ruta basándose en la información que recibe de lo que le rodea, sin tener que detenerse mientras lo hace. Si el robot totalmente autónomo detecta que se va a encontrar obstáculos de manera habitual en un punto específico de su trayecto, cambia su ruta de forma permanente. Si es necesario, su alimentación eléctrica le permite llegar a todos los destinos de la planta de Vrchlabí, que tiene una superficie de 16 000 m2.

 
El robot realiza 120 trayectos diarios y cubre una distancia total de 35 kilómetros en su recorrido entre el centro de medición mecánica y las máquinas de transformación. Las fases de pruebas y piloto ya se han completado y desde junio de 2018 el robot se usa con regularidad en la fábrica.

El incremento de las cifras de producción en ŠKODA AUTO se traduce en un aumento de la capacidad utilizada de las plantas y más tráfico en las áreas de producción. El robot autónomo contribuye a la mejora continua de la seguridad laboral en Vrchlabí y ayuda a minimizar los riesgos laborales.

En la producción, ŠKODA AUTO recurre sistemáticamente a la tecnología de la Industria 4.0, como los robots cooperativos. Estos se usan en la producción de transmisiones automáticas en la planta de Vrchlabí y ayudan a los trabajadores en una de las tareas más delicadas: insertar el pistón de accionamiento de la marcha. Un robot manipulador también suministra piezas a decenas de máquinas y devuelve los contenedores vacíos al almacén. El extenso sistema de TI de «fábrica transparente» también forma parte de las operaciones.