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Collaborative Robotics for Assembly and Kitting in Smart Manufacturing

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Robots multitarea trabajan codo con codo con los operarios

En una línea de producción, cada segundo cuenta y lo último que desean las empresas es desperdiciar una valiosa experiencia en tareas de bajo nivel. ColRobot propone una nueva generación de sistemas robóticos colaborativos pensados específicamente para las industrias automotriz y aeroespacial.

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Los sectores automotriz y aeroespacial afrontan unos retos comunes: un enorme atraso de los pedidos y una necesidad cada vez mayor de flexibilidad para satisfacer los requisitos del mercado. La mayoría de nosotros posiblemente sufrimos el mismo problema al encargar un coche nuevo: queremos poder escoger entre una larga lista de opciones y estamos ansiosos por que nos llame el concesionario para decirnos que ya ha llegado nuestro coche nuevo y podemos recogerlo. Lo mismo ocurre en el sector de los satélites. Hasta el momento, esta necesidad de mayor productividad y flexibilidad se ha plasmado en una automatización cada vez mayor de las líneas de producción. Sin embargo, dicha automatización adquiere una nueva dimensión cuando los robots pueden realmente colaborar con los humanos en un espacio de trabajo compartido. Aquí es donde entra en juego ColRobot (Collaborative Robotics for Assembly and Kitting in Smart Manufacturing), un proyecto en el marco de Horizonte 2020 que ha dedicado los últimos tres años a trabajar en un sistema robótico colaborativo integrado. Su tecnología consiste en un dispositivo de manipulación móvil que actúa como la «tercera mano» de los trabajadores de las líneas de producción: puede moverse de forma autónoma por la fábrica en busca de piezas o herramientas y entregarlas o sujetarlas mientras el operario realiza otra tarea. Dos versiones para dos usuarios finales La solución se ha completado en dos versiones: una para Renault y otra para Thales Alenia Space. Renault utiliza el robot para eliminar las secuencias no ergonómicas de las tareas de montaje, mientras que Thales Alenia Space lo emplea para automatizar tareas de bajo nivel mientras permite a las personas centrarse en tareas que requieren una experiencia o atención específicas. El profesor Olivier Gibaru, coordinador del proyecto, comenta: «En lo que concierne a Thales Alenia Space, ColRobot básicamente ayuda a los operarios en la preparación de juegos de arandelas y tornillos para operaciones de montaje de satélites, en la entrega de juegos de montaje directamente en la zona de montaje y como una tercera mano para asistir al operario en la instalación del equipo del satélite. Renault, por otro lado, aprovechará ColRobot utilizándolo para entrar dentro de una furgoneta y realizar tareas como comprobaciones de calidad o apriete, lo cual permite reducir o incluso eliminar la exposición del operario a unas condiciones ergonómicas deficientes». Otro resultado icónico El hecho de que ColRobot pueda entrar en una furgoneta y moverse por su interior para realizar operaciones de montaje junto con el operario es posiblemente uno de los logros más importantes del proyecto. Pero no es el único. Otro de ellos es un sistema de captación de señales biométricas vestible, desarrollado por Technaid, que reconoce el movimiento, la orientación y la posición de los brazos, las manos y los dedos del operario y los transmite al robot para mejorar sus capacidades de comunicación. Por otro lado, otro de los socios del consorcio, AKEO+, desarrolló una pinza versátil y flexible de tres dedos con detección de fuerza que permite agarrar y recoger objetos de diversos tamaños y formas. Gracias a un sensor inteligente integrado, la pinza también puede detectar, localizar y aislar piezas de forma precisa. Por último, pero no por ello menos importante, Fraunhofer IFF enriqueció el sistema con técnicas de aprendizaje automático para detectar la presencia de humanos en las cercanías del robot e informarles cuando se acercan excesivamente. Según comenta el profesor Gibaru: «Las reacciones han sido muy positivas. Renault no esperaba que un robot móvil pudiese desplazarse por el interior de una furgoneta, mientras que los operarios de Thales Alenia Space se quedaron muy impresionados con el rendimiento general del sistema». Un nivel de preparación tecnológica 7 y más Ahora ColRobot ha alcanzado el nivel de preparación tecnológica 7 (TRL7, por sus siglas en inglés) y el profesor Gibaru señala que serán necesarios otros dos o tres años de desarrollo para que el consorcio presente un producto útil. «El coste de esta tecnología todavía es muy elevado desde el punto de vista del “hardware” y del “software”, y es necesario realizar adaptaciones y modificaciones en el demostrador antes de que podamos plantearnos cualquier tipo de despliegue industrial». Mientras, tanto Thales Alenia Space como Renault ya están contemplando la integración de las tecnologías de ColRobot en nuevas aplicaciones industriales.

Palabras clave

ColRobot, sistema robótico colaborativo, automotriz, Renault, aeroespacial, Thales Alenia Space, montaje de satélites, pinza, detección de fuerza

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