Los brazos robóticos ofrecen un sinfín de aplicaciones para las pymes y las empresas artesanales

Ahora es el turno de las pymes y los oficios cualificados. El creciente uso de colaboraciones entre humanos y robots (HRC) en las pymes es evidente desde hace varios años. La Federación Internacional de Robótica (IFR) predice que no solo las grandes empresas, como la industria del automóvil, sino también un gran número de empresas más pequeñas, dependerán de la robótica para operar de forma competitiva en el futuro. Esta evolución plantea interrogantes: ¿Qué oportunidades ofrecen realmente los llamados cobots -brazos robóticos que trabajan en colaboración codo con codo con los humanos- y cómo pueden aprovecharlas las medianas empresas?

Los fabricantes ofrecen una gran variedad de brazos robóticos para una amplia gama de tareas en empresas medianas. Incluso hay modelos adecuados para tareas sencillas de recoger y colocar por menos de cinco mil euros. Las aplicaciones más complejas pueden realizarse por entre 25.000 y 40.000 euros. Aunque los sistemas HRC son caros de adquirir e instalar, también generan ingresos una vez se han implantado con éxito. Muchos modelos se amortizan en un año y permiten a las empresas asumir pedidos adicionales.

El proceso de implantación y la facilidad de uso se han simplificado aún más. Muchos fabricantes ofrecen brazos robóticos como kits de construcción 'plug-and-play', que incluyen actuadores, unidades de control, almohadillas de control y concentradores para conexiones de cables. Los cobots completan tareas molestas con una tasa de error enormemente reducida. El uso de brazos robóticos también significa que la producción puede ser de alta calidad constante, ya que ni cometen errores por descuido ni se fatigan. Esto repercute notablemente en los costes de producción, ya que suele haber menos residuos. Aumenta la eficiencia y se abren nuevas oportunidades de innovación y crecimiento. Esto significa que las pymes españolas pueden producir a precios competitivos a escala internacional.

Los brazos robóticos ayudan y relevan a los empleados en tareas peligrosas para la salud, aburridas y repetitivas. Levantan cargas pesadas, realizan controles de calidad, empaquetan productos, ensamblan o fabrican, procesan superficies de diversos tipos (por ejemplo, pintura o lijado) y automatizan series de pruebas en el laboratorio. Los avances en la tecnología de pinzas ayudan a los robots a manipular una amplia gama de objetos con seguridad y eficacia, lo que aumenta su adaptabilidad en distintos entornos de trabajo. También trabajan en entornos peligrosos que supondrían un alto riesgo para los humanos. Esto permite a los empleados concentrarse en tareas más complejas.

Es importante que los robots colaborativos trabajen siempre en estrecha cooperación con los humanos. A diferencia de los robots industriales, están diseñados de tal forma que no necesitan un espacio de trabajo seguro en el que moverse. Normalmente pueden realizar movimientos similares a los de un brazo humano, o incluso son más ágiles en función del número de ejes. Esto les permite moverse con flexibilidad en su entorno de trabajo y realizar tareas precisas. Las nuevas tecnologías de procesamiento de imágenes, como las cámaras RGB-D, por ejemplo, tienen la capacidad de interpretar la información visual en tiempo real y realizar tareas complejas como la colocación precisa de componentes o la clasificación de objetos sin errores. A ello contribuyen las nuevas tecnologías de sensores, como los sensores táctiles especialmente sensibles o los sensores de fuerza-par. Gracias a ellos, los brazos robóticos pueden palpar y mover objetos con una motricidad aún más fina. Esto capacita a los asistentes para aplicaciones adicionales y permite a las empresas automatizar más fases de producción o trabajo.

Los brazos robóticos realizan tareas de acuerdo con su programación, interrumpiéndola en cuanto un ser humano se acerca a ellos. Los continuos avances en las tecnologías de sensores les permiten percibir su entorno con precisión, reconocer los movimientos humanos en tiempo real y reaccionar ante ellos. Por ejemplo, las cámaras de profundidad de última generación equipadas con Lidar (Light Detection and Ranging) pueden detectar la posición de objetos y personas en el entorno del robot colaborativo y seguir sus movimientos, incluso si un humano frena o se detiene inesperadamente. Esta función es especialmente importante en entornos de trabajo dinámicos para garantizar la seguridad de los empleados como máxima prioridad.

Que la compra de un robot colaborativo merezca la pena depende del escenario de aplicación de cada empresa y del grado de utilización. Como un cobot repercute en toda la operación, es aconsejable adoptar de antemano una visión estratégica que vaya más allá de un mero análisis de costes. Las preguntas decisivas son, por ejemplo, ¿existe un escenario de aplicación razonable? ¿Qué quiere conseguir la empresa? Por ejemplo, el objetivo podría ser reducir los rechazos y aumentar la calidad. Por supuesto, todas las empresas quieren ahorrar costes. Una vez determinado esto, también hay que aclarar la siguiente cuestión: ¿Qué trabajo pueden hacer los brazos robóticos y qué trabajo se liberará entonces a los empleados?

¿Merece también la pena desde el punto de vista económico? Existen diferentes enfoques al respecto. El fabricante Universal Robots muestra algunos métodos para calcular la amortización:

1. Ahorro de mano de obra

Para justificar la inversión en un cobot, se calcula el ahorro en mano de obra o en costes salariales unitarios, no con el objetivo de reducir puestos de trabajo, sino de crear margen. Para ello existen dos enfoques de cálculo diferentes:

• Horas anuales ahorradas x coste estándar por hora
• Ahorro unitario de mano de obra (en horas) x coste estándar por hora x volumen anual.

2. Ahorro de repeticiones

Los cobots mejoran la calidad de los procesos y los productos, eliminando la necesidad de repeticiones y reduciendo el trabajo manual. El cálculo del ahorro por hora o como porcentaje de reducción de los costes totales se hace así:

• Horas anuales ahorradas por retrabajo x coste estándar por hora
• Coste actual de los trabajos de repaso x porcentaje de reducción de los costes totales de los trabajos de repaso.

3. Reducción de los desechos

Los cobots aumentan la calidad de forma tan significativa que hay que desechar menos productos y desperdiciar menos materia prima. El ahorro puede calcularse en función de los costes unitarios o de un aumento global de la calidad:

• Porcentaje de mejora del rendimiento x volumen de producción anual x coste unitario estándar
• Unidades anuales de chatarra evitadas x coste unitario de la chatarra.

4. Aumento de la capacidad de producción

Los cobots se hacen cargo de tareas monótonas y peligrosas, liberando a trabajadores cualificados para ganar nueva capacidad. Esto aumenta la estabilidad y permite realizar pedidos adicionales. Piense: ¿y si la empresa pudiera optimizar la utilización de sus máquinas mediante la automatización o aceptar pedidos que antes se cancelaban? El cálculo es el siguiente:

• Aumento de capacidad x precio medio de venta unitario x porcentaje de margen estándar.

Si una empresa o negocio ha decidido adquirir un cobot, entonces se aplica aproximadamente esta regla: los costes iniciales derivados de la compra, instalación y puesta en marcha ascienden aproximadamente al precio de compra del robot multiplicado por dos. Y si aún quedan dudas, quizá esta reflexión ayude: los robots colaborativos son herramientas universales muy flexibles y fácilmente reconvertibles. Son capaces de proporcionar apoyo continuo en los lugares adecuados durante muchos años.

El desarrollo continuo de la IA y el aprendizaje automático (ML) tendrá un impacto duradero en la colaboración entre humanos y robots (HRC). La integración de algoritmos inteligentes permite a los brazos robóticos realizar tareas cada vez más complejas y adaptarse a entornos cambiantes. Esto nos lleva hasta los robots humanoides. La versatilidad y flexibilidad de los sistemas HRC está abriendo nuevos campos de aplicación en diversas industrias, desde la logística a la sanidad. Los manipuladores móviles, también conocidos como MoMas, son una tendencia emergente que permite a los brazos robóticos moverse libremente en diferentes entornos y realizar tareas a mayor distancia, por ejemplo, como robots cosechadores en un invernadero. Digital Twins ofrece a las empresas la oportunidad de crear modelos virtuales de sus robots físicos para optimizar su rendimiento y mejorar los procesos de mantenimiento Por último, la automatización inteligente y la hiperautomatización están impulsando la integración de la robótica y otras tecnologías de automatización para optimizar procesos empresariales complejos y aumentar aún más la eficiencia.

Estas tendencias y avances tecnológicos están configurando el futuro de la colaboración entre humanos y robots y ofrecen interesantes oportunidades para aumentar la productividad y la competitividad.

Los sistemas HRC podrían ser de gran ayuda en los almacenes de las medianas empresas. Los brazos robóticos MoMa equipados con IA aprenden a recoger y empaquetar diferentes objetos en un almacén a gran velocidad. Utilizan el procesamiento de imágenes para transportar artículos de forma autónoma en la fábrica y ofrecen interfaces controladas por IA que pueden acortar muchas veces las tareas de mantenimiento. Los análisis exhaustivos de las soluciones de hiperautomatización sientan las bases de un sistema de almacén coordinado de forma inteligente.

La escasez de mano de obra cualificada de la que tanto se ha hablado en los medios de comunicación también está teniendo un enorme impacto en las empresas de oficios cualificados españolas. Los brazos robóticos pueden servir para paliar esta carencia. Por ejemplo, muchas empresas de soldadura sufren escasez de soldadores. Varios fabricantes de robots han reconocido el potencial y ofrecen cobots equipados con un software especial que convierte la herramienta universal en un productivo robot soldador. Incluso sin la escasez de mano de obra cualificada, los oficios especializados podrían beneficiarse de muchas maneras, como muestra claramente el ejemplo del robot de pintura.

Gracias a su diseño flexible, los brazos robóticos y los cobots son teóricamente capaces de realizar casi todas las tareas motorizadas por el hombre. Especialmente en combinación con funciones controladas por inteligencia artificial, los cobots se están convirtiendo en valiosas herramientas para las pymes y los oficios cualificados.

Los principales retos residen en la inversión inicial y la integración en los procesos existentes. Por ello, las empresas deben considerar cuidadosamente qué tareas pueden automatizarse y qué objetivos estratégicos persiguen. Una planificación minuciosa y la selección del brazo robótico adecuado son cruciales para el éxito.

Ferias como Motek en Stuttgart (octubre de 2024), SPS en Núremberg (noviembre de 2024) o Hannover Messe (marzo/abril de 2025) ofrecen una excelente oportunidad para experimentar en directo los últimos brazos robóticos y cobots. Allí, las empresas no sólo pueden ver la tecnología en acción, sino también beneficiarse de las presentaciones de expertos y de ejemplos de mejores prácticas.

Todos nos enfrentamos a un futuro apasionante en el que los sistemas HRC desempeñarán un papel clave en el aumento de la competitividad y la eficiencia en el ámbito empresarial y pronto podrían estar pintando un salón.