La colaboración Humano-Robot representa el futuro de la manufatura

La reciente etapa de crisis ocasionada por la pandemia de COVID-19 asestó un duro golpe a los fabricantes de todo el mundo. La cuarentena y las restricciones intermitentes de viajes interrumpieron la producción y las cadenas de suministro. Los brotes en las fábricas y otros espacios de trabajo pusieron de relieve la necesidad de proteger mejor la salud y la seguridad de los trabajadores. Recientes encuestas realizadas por la Asociación Nacional de Fabricantes (NAM), destacan que 53% de los fabricantes en el mundo experimentaron un cambio en las operaciones debido a COVID-19.

Esta necesidad de transformación va más allá de la crisis inmediata ocasionada por el coronavirus. La industria manufacturera continúa estando bajo presión para responder a las necesidades cambiantes del mercado. Las demandas modernas de personalización masiva, una mayor variabilidad del producto y expectativas de calidad, y ciclos de producto más rápidos continúan creando desafíos complejos para los fabricantes, cuya economía se adapta mejor a ciclos de producto mucho más largos y variabilidad limitada.

Si los fabricantes quieren competir en un mercado global en rápida evolución, deberán transformar fundamentalmente la forma en que producen los bienes. Ahora es el momento de abordar estos desafíos de datos combinando la habilidad humana y la creatividad con la fuerza y la velocidad de los robots.

Los desafíos de la automatización

Los robots industriales de hoy en día maniobran piezas de trabajo pesadas y peligrosas a altas velocidades y no pueden operar de manera segura cerca de humanos. Es por eso por lo que la mayoría de los pasos del proceso de fabricación son totalmente automáticos o manuales. Sin embargo, este enfoque de automatización presenta nuevos problemas.

Una es que la automatización es cara y requiere mucho tiempo de diseño. La precisión que permiten los robots es una espada de doble filo: cada paso del proceso requiere una codificación específica y se basa en piezas y herramientas uniformes y predecibles. Si algo está un poco mal, la máquina no puede funcionar correctamente y la línea de producción debe detenerse. Debido a estas ineficiencias, la automatización excesiva puede aumentar los costos y alargar los programas de producción.

Por otro lado, depender únicamente de trabajadores humanos para manipular piezas grandes y difíciles de manejar puede hacer que su trabajo sea agotador, lento y peligroso. Los movimientos constantes y repetitivos pueden provocar lesiones por estrés repetitivo. Además, los trabajadores agotados e incómodos son más propensos a cometer errores, lo que disminuye la calidad y la productividad.

Trabajando juntos

La idea de una “fábrica de luces apagadas” totalmente automatizada sin trabajadores de producción, una que solo requiera programación y mantenimiento de la máquina, ha demostrado ser un callejón sin salida. Gran parte de lo que sucede en una fábrica requiere ingenio, aprendizaje y adaptabilidad humanos. A medida que los productos se han vuelto más variados y personalizados para los mercados locales y las necesidades de los clientes, la economía de la automatización total no tiene sentido. Los inmensos costos de ingeniería y el tiempo requerido para crear una línea completamente automatizada para un producto complejo nunca se pueden amortizar antes de que sea necesario cambiar el producto.

La mejor opción es combinar la fuerza, precisión y velocidad de los robots colaborativos con el ingenio, el juicio y la destreza de los trabajadores humanos. De esta manera, los trabajadores humanos pueden asumir tareas que requieren flexibilidad, mientras que los robots manejan tareas que aprovechan al máximo su fuerza y velocidad.

Los procesos de fabricación son más rápidos, más eficientes y rentables cuando los humanos y los robots trabajan juntos. En un estudio realizado por Julie Shah del MIT, se demuestra que el tiempo de inactividad se reduce en un 85% cuando las personas trabajan en colaboración con un robot con conciencia humana en comparación con cuando se trabaja en equipos totalmente humanos.

Además, si bien la automatización excesiva y rígida de hoy hace que la remodelación sea un proceso largo y complicado, la flexibilidad de la colaboración entre humanos y robots permite a los fabricantes adaptarse fácilmente a la demanda cambiante con nuevos productos y procesos.

Cambios por delante

Las ventajas de la colaboración robot-humano ya se conocían antes de la pandemia de COVID-19, pero la crisis ha hecho que sea aún más necesario unir fuerzas. Las fábricas que son lo suficientemente flexibles para mantenerse al día con las demandas del mercado podrían tener la capacidad de pasar rápidamente de producir componentes automotrices a equipos médicos y viceversa. Las fábricas que no tengan esta flexibilidad como parte de su diseño tendrían problemas con un cambio tan rápido.

Es más, a medida que los fabricantes comiencen a reabrir completamente sus instalaciones, deberán implementar prácticas seguras de distanciamiento social. Los procesos creados para la colaboración hombre-máquina serán una gran ventaja.

Es probable que también veamos una mayor diversificación de la oferta. En lugar de obtener un componente de un solo proveedor, un fabricante puede solicitar pedidos más pequeños de una variedad de proveedores en diferentes ubicaciones para mitigar los posibles choques de la cadena de suministro. Cada una de estas nuevas líneas tendrá tramos más cortos de componentes particulares. No tiene mucho sentido diseñar e implementar sistemas costosos y completamente automatizados para tiradas tan cortas. En cambio, la solución es emplear trabajadores humanos y utilizar la automatización de manera eficiente.

Los fabricantes pueden aprovechar esto como una oportunidad para reevaluar sus procesos de producción. Ahora que las tecnologías habilitadoras para la colaboración segura entre humanos y robots están cada vez más disponibles, es el momento perfecto para reestructurar las fábricas en torno a la automatización colaborativa que ayuda a mantener a los trabajadores seguros y mejorar la economía de la fábrica. Muchos fabricantes de automóviles y bienes duraderos ya están tomando medidas para incorporar sistemas para una colaboración segura.

Algunos imperativos siguen siendo claros: la mejora de los niveles de vida y la mejora de las condiciones de trabajo son cruciales. Como ha demostrado la pandemia, los avances como los dispositivos médicos modernos dependen de una mayor productividad en la fabricación y avances continuos en la calidad, disponibilidad e idoneidad de los productos manufacturados. Esto se puede lograr junto con una mayor seguridad y ergonomía para los trabajadores de producción al hacer que las máquinas sean conscientes y respondan a la presencia de trabajadores a su alrededor.