AMR facilita la flexibilidad y la productividad en la Industria 4.0

La flexibilidad de fabricación mejora la capacidad de una empresa para reaccionar de manera oportuna a las demandas de los clientes y aumentar la productividad del sistema de producción sin incurrir en costos excesivos ni gastar una cantidad excesiva de recursos. Las tecnologías emergentes en la era de la Industria 4.0, como las operaciones en la nube o la Inteligencia Artificial industrial, permiten nuevos sistemas de producción flexibles.

Robots autónomos móviles en redes de producción

El manejo de materiales es una parte esencial del flujo de materiales dentro de un sistema de producción. Para permitir una mayor flexibilidad en estos sistemas de producción, es necesario introducir nuevos métodos de transporte y manipulación de materiales. Desde la perspectiva del manejo de materiales, los transportadores, que proporcionan transferencia automática de carga, mueven una gran cantidad de artículos, ofrecen grandes reservas temporales y un transporte rápido de materiales entre estaciones de trabajo, han sido una solución adecuada.

Sin embargo, estos sistemas permiten un bajo grado de flexibilidad en el enrutamiento en comparación con los AMR. Los AMR no sólo son pequeños y ágiles, sino que también pueden proporcionar servicios adicionales, por ejemplo, alimentación con módulo superior de cinta transportadora.

Estos atributos y capacidades esenciales permiten el transporte de contenedores pequeños y unidades individuales y, por lo tanto, lotes pequeños entre estaciones de trabajo. Los avances tecnológicos han facilitado la integración de los AMR en un mayor grado en los sistemas productivos.

Las conexiones tradicionales de transporte entre puestos de trabajo pueden sustituirse con poco esfuerzo y complementarse con sencillas estaciones de carga y descarga y un sistema AMR. De esta forma, este sistema cuenta con el apoyo de Inteligencia Artificial para navegar a través de entornos dinámicos y proporcionar enrutamiento optimizado.

Recientemente, se han introducido varias aplicaciones de sistemas intralogísticos inteligentes que utilizan AMR. Estos cambios permiten la conversión de líneas de producción tradicionales y eficientes en redes de producción flexibles, que distribuyen el material a diferentes estaciones de trabajo y aumentan la flexibilidad de todos los sistemas. Varias líneas de producción están interconectadas de forma automática y dinámica.

¿Cómo entender el rendimiento total para redes de producción basadas en AMR’

En el nuevo concepto de red de producción, cada máquina de una sola fase de producción está interconectada a la siguiente fase a través del sistema AMR, donde los robots móviles siguen un circuito circular, con un programa interoperativo ubicado en el centro de este camino. En esta configuración, el sistema AMR permite desacoplar dos fases de producción consecutivas durante la instalación.

El sistema AMR también puede recoger y/o entregar productos a todas las demás máquinas en funcionamiento utilizando el buffer, por lo que los tiempos de preparación no influyen en la disponibilidad de otros grupos de máquinas, sino sólo en la disponibilidad del grupo de máquinas de la fase de producción en la que la configuración se está produciendo.

El diseño del sistema AMR en un bucle se puede adaptar basándose en un procedimiento desarrollado por MiR. Para calcular el número de AMR necesarios para mover todos los productos de una máquina a otra, es necesario conocer la capacidad del vehículo, la longitud del recorrido del circuito, la velocidad y aceleración del vehículo y el tiempo para cargar y descargar los productos.

Impacto de la productividad y la flexibilidad

La Industria 4.0 destaca la importancia de construir redes y descentralizar para transformar el panorama de fabricación y producción en una red colaborativa que equilibre y combine recursos. Para tener un sistema de producción reactivo, el flujo de materiales debe digitalizarse para permitir cambios dinámicos siguiendo decisiones en tiempo real. Es importante centramos en descifrar las posibilidades de una mayor capacidad de respuesta en la producción al considerar un sistema de manejo de materiales que pueda adaptarse rápidamente a los cambios a través de AMR.

Si bien estos desarrollos se han promovido cada vez más en la fabricación en los últimos años, los sistemas de producción en las industrias de procesos todavía se consideran rezagados en la aplicación y explotación de las ventajas de las tecnologías innovadoras para mejorar la flexibilidad y la productividad de los procesos.

La disponibilidad de tecnologías que utilizan inteligencia artificial para el posicionamiento y la navegación puede respaldar una variedad de desarrollos futuros en los sistemas de producción, por ejemplo, haciendo uso de vehículos inteligentes, como AMR, para obtener soluciones viables para aumentar la flexibilidad y la productividad de los sistemas de producción. Dado que los AMR son una tecnología emergente, es necesario que profesionales y académicos continúen compartiendo cómo puede esta tecnología seguir mejorando el rendimiento en términos de productividad y flexibilidad, los costos del sistema de producción y cómo este innovador sistema de manejo de materiales beneficia la intralogística en la era de la industria. 4.0.

Para los profesionales, es relevante señalar que se puede lograr una mayor flexibilidad con la ayuda de AMR sin un rediseño completo de las líneas de producción. En particular, la introducción de mapas logísticos puede ayudar a los profesionales en su proceso de toma de decisiones cuando se comparan la red de producción basada en AMR y los sistemas de producción tradicionales.

Estas líneas de producción pueden evolucionar hacia redes de producción autónomas. Los AMR son un enfoque adecuado para adaptar los sistemas de manipulación de materiales en producción y al mismo tiempo evitar dos inconvenientes importantes: las altas inversiones en nuevos equipos de línea de producción y la falta de flexibilidad en la mezcla de productos. Los AMR pueden reaccionar, mover y guiar los materiales a las estaciones de trabajo de procesamiento adecuadas. Por lo tanto, la productividad puede mantenerse alta gracias al aumento de la flexibilidad.

Las investigaciones futuras deben centrarse en cómo las variables previamente destacadas influirían en el desempeño de la red de producción en comparación con el de las líneas de producción en términos de productividad y flexibilidad en el nivel de toma de decisiones estratégicas. A nivel táctico y operativo, la red de producción basada en AMR puede impulsar nuevas corrientes de investigación sobre la planificación y el control de la producción de AMR y el uso de análisis de big data para lograr una mayor eficiencia. Se necesitan nuevos modelos de planificación y control de las redes de producción y los sistemas de apoyo a las decisiones para controlar los flujos de materiales en la era de la Industria 4.0.