La industria del procesamiento de plásticos ha sido un ávido usuario de robots industriales durante un tiempo relativamente largo. Los procesadores, particularmente en Europa y América del Norte, adoptaron su uso relativamente temprano en aras de la calidad y de la producción rápida, precisa y económica. A principios de siglo, la automatización, principalmente en forma de robots lineales, era clave para seguir siendo competitivos con los países de bajo costo de Asia, y más específicamente de China.
Avanzamos rápidamente hasta 2018 y todo lo que ha cambiado: se han ido los días de mano de obra barata y, en particular, la mano de obra abundante de Asia. Aquí, también, la automatización es la nueva realidad industrial. De hecho, según las últimas cifras de la Federación Internacional de Robótica (IFR), Asia es hoy en día el principal impulsor del crecimiento de robots. China es un buen ejemplo: el país tenía aproximadamente 15,000 robots industriales en el año 2010; en 2020, se proyecta que esta cifra llegará a unos 210,000.
Con ventas de alrededor de 87,000 robots industriales en 2016, un aumento del 27% en comparación con 2015, China se acercó al volumen total de ventas de Europa y América juntas (97,300 unidades). En 2016, 74 unidades de robots por cada 10.000 empleados fue el promedio de la densidad de robots globales en las industrias manufactureras, en comparación con 66 unidades en 2015, según el informe Robots industriales de World Robotics 2017 de la IFR.
Y, con la demanda impulsada por la tendencia continua hacia la automatización y continuas mejoras técnicas innovadoras en robots industriales, el final no está a la vista: "De 2018 a 2020, se estima que las instalaciones mundiales de robots aumentarán al menos un 15% en promedio por año. (CAGR): 15% en las Américas y en Asia / Australia, y 11% en Europa. Las ventas globales totales alcanzarán aproximadamente 520,900 unidades en 2020. Entre 2017 y 2020, se estima que se instalarán más de 1,7 millones de nuevos robots industriales en fábricas de todo el mundo ", escribe el IFR.
Récord de ventas
En Europa, la tendencia se ve impulsada por la creciente fortaleza del euro y la fuerte demanda en sectores como la industria automotriz y electrónica, y la fabricación. Una caída en la tasa de desempleo y un aumento en la tasa de vacantes de empleo significan que la escasez de mano de obra calificada, que ya se está haciendo sentir en la industria manufacturera, probablemente continuará, y esto es un buen augurio para los robots.
Mientras que mucha gente todavía piensa en robots que reemplazan a la mano de obra humana, su valor real radica en aumentar la productividad de los empleados existentes y permitirles ser utilizados en trabajos más interesantes y satisfactorios que requieren salarios más altos. Por ejemplo, en el fabricante francés de robots Sepro, este entorno de mercado se reflejó en las cifras de ventas de 2017 y las proyecciones para 2018. La facturación en 2017, dijo la compañía, fue de 126 millones de euros, el quinto año consecutivo seguido.
Los países europeos representaron alrededor del 65% de las ventas, y Alemania y Francia se clasificaron como los mercados mundiales número 1 y 2 de la compañía, respectivamente, desplazando a EUA, país que había sido primero en los últimos años.
La tendencia, dijo Sepro, ha sido alcista desde hace un tiempo, ya que las ventas de Sepro Alemania han aumentado un 300% desde 2010, y Sepro Francia está aumentando en números muy similares. Suponiendo que los resultados de Sepro reflejen la tendencia general para Europa, estas cifras sugieren que el mercado de robots en Europa es robusto.
Más que robots cartesianos por sí solos,
Y para 2018, todo indica que el mercado continuará en la tendencia actual. Lejos y por mucho, el mayor consumidor de robots es la industria automotriz, seguida por los segmentos de electricidad / electrónica y metal y maquinaria, según las últimas cifras del IFR. Sin embargo, en la industria del plástico, donde los robots pequeños de tomar y colocar (pick-and-place) han sido durante mucho tiempo un equipo estándar, el uso del robot está aumentando y cambiando.
Jean-Michel Renaudeau, CEO de Sepro Group, ve un claro cambio hacia los robots de 5 y 6 ejes, ya que los procesadores de plásticos les piden a los robots que realicen tareas cada vez más complejas. "Con controles como Visual 3 de Sepro, la programación y el funcionamiento de los robots de brazo articulado de 6 ejes se han vuelto mucho más fáciles. La destreza y el alcance de 360 grados de estas unidades pueden hacer que sean muy flexibles y adaptables a muchas situaciones diferentes, que incluyen no solo la remoción de las piezas, sino también las operaciones antes y despues del molde", señaló.
Paul Ralphs, gerente técnico y especialista en la industria de plásticos de Robotics Division, Stäubli (UK) Limitada dijo que una tendencia que su empresa había notado, ahora que los precios estaban bajando, era una mayor aceptación de los robots de 6 ejes, pero que 'los robots de pórtico han también tenido más capacidad adicional'. "También hay una mayor tendencia a querer montar robots de 6 ejes en la parte superior de la máquina de moldeo por inyección para ahorrar espacio", dijo.
Aunque los precios descienden, los robots de 6 ejes siguen siendo generalmente más costosos que los robots cartesianos, dijo Renaudeau de Sepro. "Esa es una de las razones del creciente interés en los robots de 5 ejes, esencialmente unidades cartesianas de 3 ejes con servo muñecas de 2 ejes.
Ofrecen la velocidad de entrada superior para tiempos de ciclo más cortos y proporcionan flexibilidad dentro y fuera del molde que es comparable con un robot de brazo articulado. "En otras palabras, los robots de 5 ejes pueden realizar muchas de las complejas tareas de manipulación de piezas históricamente asignadas a unidades de brazo articulado de 6 ejes.
La servo muñeca de 2 ejes también simplifica la programación, ya que puede ajustarse más fácilmente a diferentes moldes y diferentes máquinas de moldeo. De hecho, Sepro informa que incluso los moldeadores que no tienen necesidad inmediata de su capacidad, dicen que están comprando robots de 5 ejes en anticipación de proyectos futuros. Y ahora, también, ha surgido una nueva raza: los robots colaborativos, o cobots.
Si bien Sepro actualmente no fabrica este tipo de robots, otras compañías - no necesariamente aquellas que tradicionalmente producen robots para la industria del plástico - han asumido el desafío de construir robots que sean seguros para su uso fuera de las cercas que generalmente los encierran.
Aquí vienen los cobots?
Los robots de colaboración seguros, fáciles de entrenar y cada vez más asequibles están llevando la robotización a un nuevo nivel - uno caracterizado por la "colaboración humano-robot", donde los humanos y los robots comparten un espacio de trabajo, trabajando codo a codo.
En este escenario de equipo de ensueño, donde la inteligencia humana y los poderes de toma de decisiones se combinan con la destreza y la fuerza del robot, los robots son complementarios, no reemplazos para los seres humanos - un miedo comúnmente escuchado.
Como Paul Thomas, CEO de Gateway Credit Union, recientemente escribió en uno de sus blogs: "Es importante hacer la distinción de que la tecnología elimina empleos, no el trabajo. La tecnología hizo obsoleto el trabajo del fabricante de calesas, pero creó trabajo para los fabricantes de automóviles. Si bien la tecnología continuará redefiniendo el trabajo, no hará que los humanos sean innecesarios". Mientras se refería a los robots en general, esto es igualmente cierto para los cobots.
La nueva tecnología está ganando aceptación rápidamente en entornos industriales, grandes y pequeños. De hecho, la IEEE Robotics and Automation Society informó el año pasado que las estadísticas más recientes indican que se espera que el mercado de robots colaborativos se expanda a una tasa de crecimiento anual compuesta de cerca del 60%, alcanzando casi 10,000 millones de euros ($ 12,000 millones) en menos de diez años. Es una visión respaldada por Universal Robots de Dinamarca, el fabricante líder mundial de cobots.
Como Helmut Schmid, director general de Universal Robots, Europa Occidental dijo durante una entrevista con Plastics News Europe: "Hoy, se predice que el mercado de los cobots será el principal impulsor del mercado de la automatización industrial en los próximos años. Con las tasas de crecimiento anual esperadas de un impresionante aumento del 60 por ciento y más en los próximos años, se estima que el volumen del mercado de robótica colaborativa alcanzará los $ 1.900 millones para el 2021.
Según los analistas, este desarrollo se verá impulsado en gran medida por la creciente adopción de la automatización de bajo costo por pequeñas y medianas empresas en Europa así como en la región de Asia Pacífico". El fabricante suizo de robots Stäubli ya ha desarrollado y comercializado sus primeros cobots: Los robots TX2.
La línea TX2 son máquinas de seis ejes diseñadas para su uso en la fabricación de alto volumen, aplicaciones de Industria 4.0 y escenarios de colaboración humano-robot bajo todas las condiciones de producción. Para garantizar la máxima seguridad, los sensores controlan cada movimiento del robot, mientras que las coordenadas, la velocidad y la aceleración del robot se graban en tiempo real. Los cobots tienen codificadores de seguridad digitales separados para cada eje.
Sin embargo: "Los robots colaborativos TX2 tienden a considerarse solo para actividades que se alejan de la máquina de moldeo", dijo Ralphs. Otras dos empresas a la vanguardia de la tendencia del robot colaborativo, ABB y Kawasaki Heavy Industries, anunciaron el año pasado una colaboración - la primera del mundo centrada en 'cobots' - para compartir conocimiento y promover los beneficios de los robots colaborativos, en particular aquellos con diseños de doble brazo.
ABB es reconocido como un pionero en la automatización colaborativa a través de su robot YuMi de doble brazo, el primer robot verdaderamente colaborativo del mundo; Kawasaki ya ofrece un Robot SCARA de doble brazo "duAro", el cual se ha desarrollado en base a un extenso conocimiento de aplicaciones y que puede colaborar de forma segura con humanos en el lugar de trabajo. "La escala y el ritmo de cambio en la industria de la robótica de hoy es inimaginable", dijo Per Vegard Nerseth, director general de la división de robótica de ABB.
"Más allá de las tecnologías detrás de la automatización colaborativa, también se necesitan nuevas formas innovadoras de trabajo conjunto y crear enfoques comunes de la industria sobre seguridad, programación y comunicaciones".
Industria 4.0
Una parte clave del desarrollo de las 'nuevas formas innovadoras de trabajar juntos' a las que se refiere Nerseth, es la conectividad.
Con Industria 4.0 y 'la fábrica del futuro' penetrando cada vez más en la industria del plástico, las máquinas deben conectarse a otras máquinas y con una red informática central para que los datos - la información de pedidos de datos, datos de proceso, logística, informes de calidad de parte, resolución de problemas y otros programas de ayuda - sean inmediatamente accesibles con un mínimo de intervención humana.
Lo que todavía es algo incierto es cómo llegaremos a ese punto de conectividad sin fisuras, dijo Jean-Michel Renaudeau de Sepro. "Durante años, gracias a los protocolos de comunicación de Euromap y SPI, los robots se han estado comunicando y conectando con otras máquinas, tales como máquinas de moldeo, alimentadores de insertos y otros equipos periféricos, sistemas de visión e incluso otros robots. Ellos tienen que estar en orden para hacer su trabajo ", subrayó.
Señaló que Sepro tiene acuerdos de asociación con una docena o más de fabricantes de equipos originales de máquinas de moldeo, que operan en todo el mundo, incluidas empresas chinas y japonesas. El año pasado, por ejemplo, el fabricante de robots anunció una colaboración con Haitian International Germany, que abarca máquinas de moldeo y robots vendidos en Europa. "Esperamos que podamos ampliar ese acuerdo y colaborar con haitianos en otras partes del mundo", dijo Renaudeau.
"Creemos que la conectividad - y, en última instancia, la Industria 4.0 - debe basarse en algo más. Creemos que se debe construir una doctrina de "apertura" que respalde todo lo que hace una empresa. Lo llamamos "Open 4.0", y la implementación de esta filosofía representa nuestro compromiso a largo plazo a nivel de toda la compañía para brindar apertura, transparencia, simplicidad y elección a través de controles y robots inteligentes de próxima generación".
Plastics News Europe
Marzo 2018, p. 15-17
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