Innovantia lleva al centro productivo de la ONCE los beneficios de la Industria 4.0 con 24 robots Motoman de Yaskawa

La Organización Nacional de Ciegos Españoles (ONCE), como operador lotería social de reconocido prestigio sujeto a un estricto control público, es una de las entidades sin fines de lucro más dinámicas y respetadas tanto a nivel nacional como internacional. Desde su establecimiento en 1938, se ha dedicado a promover la visibilidad y defender los derechos de las personas con ceguera y discapacidad, haciendo tangible su responsabilidad social en la gestión de las loterías como fuente de financiación, respetando siempre principios de calidad, seguridad, transparencia y confianza respecto a los consumidores y a la sociedad en general. Estos principios se aplican en todos los procesos de diseño, producción, comunicación y comercialización de los productos de lotería, y garantizan y respaldan su integridad en términos de responsabilidad, seguridad y autenticidad.

En línea con esos principios, la ONCE se lanzó a un proyecto de robotización de su Centro Logístico y de Producción, implantando un nuevo sistema de gestión robotizada, más ecológica y sostenible, para distribuir a los 36.000 puntos de venta repartidos por toda España, asegurando su procesamiento individual y una trazabilidad completa desde su impresión hasta su entrega.

Este centro coordina, desde Madrid, la distribución de todos los productos de lotería y consumibles que reciben los puntos de venta de la ONCE repartidos por todo el territorio estatal, modernizando cada vez más los medios técnicos y humanos para conseguir productos seguros y responsables, con las personas, pero también con el medio ambiente.

Este elevado nivel de producción es posible gracias a la avanzada tecnología con la que cuentan las instalaciones y que se divide en tres grandes áreas: la zona de impresión de los tradicionales cupones (entre 16 y 25 millones de cupones semanales); el área de recogida, custodia y almacenamiento de las loterías instantáneas, con más de 450 millones de boletos; y la zona de consumibles, como los rollos del terminal punto de venta, y otros. Las tres confluyen en el proceso final en una gran Unidad de Preparado, una enorme nave dotada con los robots y la tecnología más puntera.

Estos más de 44 robots, con sus más de 400 automatismos, se encargan de conformar el paquete final añadiendo, en valijas individuales para cada vendedor, los productos que llegarán a todos los puntos. Todos los robots se ubican en una nave de 1.500 metros convirtiéndose en el espacio que más robots contiene por metro cuadrado en la Comunidad de Madrid.

La solución que ofreció Yaskawa encajó en todo momento con la tipología de procesos que se precisaban para atender la demanda de nuestro cliente, contando con el soporte de la tecnología para generar dichos procesos. Todo ello partiendo de la hoja de ruta elaborada entre Innovantia y ONCE como parte de un estudio previo de automatización.

A continuación, se detallan algunos de los criterios que ayudaron a escoger a Yaskawa cómo partner elegido para la implementación del preparado automatizado del cliente.

Simplicidad de implementación. La elección de Yaskawa como partner de estas tecnologías fue debida a su facilidad de implementación.

Sencillez de manejo. La hoja de ruta tenía como premisa fundamental que las soluciones de automatización seleccionadas debían ser flexibles, de fácil manejo y control, y al mismo tiempo nuestros técnicos dispusieran de formación y documentación necesaria sobre los equipos desplegados.

Estructura. Se buscaba una solución fiable y ampliable que aportara a la gran cantidad de procesos automatizados una mayor estabilidad, y que llegado el momento facilitara una implementación tanto física como en servicios cloud.

Escalabilidad. Otro de los aspectos determinantes de nuestra apuesta por Yaskawa fue la escalabilidad. Demandábamos una solución eficiente y operativa, incluso en este caso cuando se exigía un gran número de robots y procesos automatizados funcionando simultáneamente. Otra particularidad determinante fue la posibilidad de integración de soluciones comerciales del mercado proporcionadas por terceros de forma que pudieran participar de manera sencilla en el proceso de automatización.

Mantenimiento y soporte del partner. La relación comercial con Yaskawa como integrador oficial da la seguridad de disponer de soluciones estables, con un escaso mantenimiento y un buen soporte de fabricante, tanto escenarios de planteamiento como durante la ejecución en entornos operativos exigentes.

La implementación y el primer desafío comenzó con la comprensión y estudio de los requisitos de automatización del cliente, identificando las necesidades específicas de la solución necesaria para ONCE.

En este sentido, el reto de automatizar la Unidad Central de Preparado era manipular semanalmente los elementos y soportes necesarios para atender la demanda de cerca de 36.000 puntos de venta, alcanzando hasta más de 400.000 soportes, debidamente identificados y leídos, determinando la trazabilidad absoluta en la conformación del pedido, desde su impresión hasta su recepción en el punto vendedor correspondiente.

Se realizaron hasta 8 versiones del anteproyecto, donde se recogieron las propuestas detalladas con formatos, ciclos y funcionalidades que la línea debía poseer. Estos documentos debían ser validados por todos los departamentos de ONCE e Innovantia con el fin de realizar el traspaso del conocimiento entre ambas partes y estudiando las buenas prácticas a implantar en la solución definitiva.

Esto permitió mejorar y optimizar pasos del proceso manual anterior a la solución implantada. El proyecto liderado por Innovantia comenzó incluso antes del desarrollo del propio proyecto, asesorando y coordinando un consorcio de diferentes empresas de arquitectura, construcción, empresas de IT, y más de 50 proveedores diferentes de maquinaria y equipamiento industrial, todas ellas coordinadas en paralelo al diseño de la línea.

Una vez definidos los datos, los principales retos del diseño fueron:

1. El tiempo de ciclo físico de un paquete simple debía ser inferior a los 4,35 segundos. Se realizó el diseño íntegramente en 3D, usando software de simulación de Yaskawa, lo que permitió conocer alcances y ciclos. Después se validaba durante la fabricación los resultados de estas simulaciones.

2. El tiempo de procesamiento del gran volumen de datos debía de ser el menor posible para disponer del mayor tiempo de ciclo de las máquinas. Esto exigía procesar los datos en décimas de segundo, escogiéndose el autómata más potente del mercado en ese momento.

3. Conseguido este procesamiento de milisegundos en la lectura y escritura en un servidor físico, para evitar los problemas operativos que podían presentarse al usar un servidor de este tipo, se desarrolló un servidor virtual con BackUp en la nube. El acceso a este servidor planteó la necesidad de conectarse a la instalación a través de VPN asegurando la integridad de la información y servicio de la arquitectura de seguridad informática en todo momento.

4. Se desarrolló un sistema de trazabilidad absoluto con lecturas y comprobaciones de cada uno de los 200.000 soportes, mediante lectores, sistemas de visión, sistemas impresión de etiquetas, etc. De esta manera, se asegura el control total de la calidad en el procesamiento de pedidos, realizando un completo chequeo de lo procesado por la instalación. Este fue uno de los principales motivos para realizar la automatización por parte de ONCE, pasando de tener errores en la elaboración de paquetes manuales a un 0% después de la implementación de la solución de robotización de la línea.

5. La implantación se desarrolló basada en las teorías de industria 4.0 e IoT, con la visualización de datos de la producción en tiempo real, así como rendimientos y alarmas desde cualquier dispositivo conectado a internet como ordenadores, tablets o smartphones. Esto ha permitido a ONCE e Innovantia ayudar a evaluar, depurar y optimizar los procesos de toda la cadena de suministro.

6. El último de los retos fue la puesta en marcha. El proceso de implantación llevó meses y se realizó incorporando a la instalación robotizada, uno a uno, los 33 centros logísticos existentes. Para ello se comprobaba la trazabilidad semana a semana, desde la generación informática del pedido, hasta la activación del soporte por cada vendedor de lotería en su TPV.

El resultado ha sido una instalación que cuenta con:

• 22 robots, que hacen el manipulado de los productos de juego pasivo o cupones, lotería instantánea o libros de juegos y soportes consumibles.
• 2 robots de despaletizado y paletizado.
• 3 robots tipo delta (impresionantes por su rapidez en los movimientos y envergadura por las altas inercias generadas) para preparación previa de libros de juego de lotería y rollos de papel para los TPV de los vendedores.
• 96 cargadores automatizados de producto de juego pasivo, más 8 cargadores para la gestión de soportes consumibles (cómo publicidad, hojas de apuestas, portacupones, etc.), albergados en 13 cargadores automáticos.
• 216 carros de transporte de cargadores para gestionar ergonómicamente la carga y la descarga de los 848 cargadores.
• 3 robots móviles autónomos (AMR), para el transporte de carros desde la imprenta a la instalación para la preparación de los pedidos, así como de los pedidos realizados en la instalación al almacén o muelle de carga.

Este equipamiento se completa con más de 300 metros de cintas transportadoras, etiquetadoras, embolsadoras, cabezales de impresión, sensores, cámaras de visión artificial, servomotores, encoders, variadores, autómatas, etc.

Innovantia, que había realizado trabajos previos en la regeneración de las máquinas rotativas de la imprenta de ONCE satisfactoriamente, se presentó junto con Yaskawa como propuesta de equipo sólido y confiable.

“Durante el proyecto, en el proceso de colaboración con Yaskawa como propuesta de equipo, experimentamos una buena sinergia que facilitó nuestras operaciones. En primer lugar, la facilidad para acceder a datos técnicos de los robots, nos permitió comprender y elegir de una manera dinámica las capacidades y especificaciones técnicas necesarias para nuestro proyecto”, comenta la empresa.

La disponibilidad de modelos descargables en CAD para realizar simulaciones fue un recurso que aportó valor a la hora de elegir los equipos y permitió visualizar y analizar con precisión cómo se integrarían los robots en el entorno de trabajo antes de la implementación real.

De hecho, uno de los aspectos más destacados de la colaboración fue el apoyo directo de Yaskawa en la realización de simulaciones de movimientos con robots, considerando tanto el tiempo de ciclo como los alcances requeridos. Esta asistencia brindó “una comprensión profunda y una confianza sólida” a la hora de elegir y asegurar la eficacia de la solución.

Otro punto importante para tener en cuenta que el proyecto implicaba la coordinación simultánea de 30 robots.

“Nos apoyamos en la experiencia y la capacidad de Yaskawa fueron fundamentales. Nos proporcionaron orientación experta para manejar esta compleja tarea de manera eficiente y efectiva. Además, nos brindaron asesoramiento especializado para realizar la transición de robots de 4 a 6 ejes en el paletizado/despaletizado, lo que mejoró significativamente la capacidad de ambas zonas aumentando la gestión en ambas celdas al ampliar la posibilidad de manipulación y precisión en el proceso”, apunta la empresa.

“En resumen, la colaboración con Yaskawa fue fundamental para el éxito de nuestro proyecto, gracias a su compromiso con la innovación, la calidad y el apoyo continuo en todas las etapas del proceso”, concluye.