Definición de robot industrial según la ifr

La Federación Internacional de Robótica (IFR) define el término "robot industrial" basándose en la definición de la Organización Internacional de Normalización (ISO): un "manipulador multipropósito, reprogramable, controlado automáticamente, programable en tres o más ejes, que puede estar fijo en su lugar o fijado a una plataforma móvil para su uso en aplicaciones de automatización en un entorno industrial". (ISO 8373:2021)

Términos clave en la definición de la IFR

• Reprogramable : diseñado para que los movimientos programados o las funciones auxiliares puedan cambiarse sin alteración física (alteración del sistema mecánico).
• Multipropósito : capaz de adaptarse a una aplicación diferente con alteración física.
• Manipulador : mecanismo que consiste en una disposición de segmentos, articulados o deslizantes entre sí.
• Eje : dirección utilizada para especificar el movimiento del robot en modo lineal o rotatorio.

Clasificación de los robots industriales según su estructura mecánica

Los robots industriales se pueden clasificar según su estructura mecánica en varios tipos:

Estadísticas de la IFR

El Departamento de Estadística de la IFR recopila datos estadísticos sobre las instalaciones anuales de robots industriales multipropósito para alrededor de 40 países, desglosados por áreas de aplicación, industrias clientes, tipos de robots y otros aspectos técnicos y económicos. Los resultados están disponibles en el estudio World Robotics - Industrial Robots.

Casos de uso y estudios de caso

El rendimiento significativamente mejorado de los sistemas robóticos y una mayor facilidad de uso abren nuevas soluciones de automatización, muchas de las cuales están fuera de las aplicaciones "clásicas" de los robots industriales. Además, los fabricantes de robots e integradores de sistemas suministran cada vez más células de trabajo flexibles con configuraciones estándar, que se pueden integrar rápidamente en los sistemas de producción existentes para aplicaciones estándar.

Esto implica que incluso las producciones de bajo volumen se pueden automatizar eficazmente en áreas como la soldadura y el corte de piezas, el ensamblaje flexible y el empaquetado y paletizado. Las inversiones en robots son cada vez más rentables y, por lo tanto, se están generalizando en la industria.

Beneficios principales de las inversiones en robots

Las razones por las que las empresas consideran invertir en un sistema robótico son muy diversas. Algunos factores incluyen el efecto positivo en la calidad de las piezas, el aumento de la productividad de la fabricación (tiempo de ciclo más rápido) y/o el rendimiento (menos residuos), la mejora de la seguridad de los trabajadores, la reducción del trabajo en curso, una mayor flexibilidad en el proceso de fabricación y la reducción de costes.

Razones principales para invertir en robots industriales:

• Mayor flexibilidad para adaptar rápidamente la producción y responder a los cambios en la demanda y los lotes más pequeños.
• Mayor resistencia para afrontar los picos de producción y soportar shocks sistémicos como el COVID-1
• Eficiencia energética y de recursos mediante un rendimiento optimizado (reducción del consumo de energía, residuos de materiales y aumento del rendimiento).
• Mejora de la productividad y apoyo a los empleados de fabricación (mejora de la calidad del trabajo para los empleados, cumplimiento de las normas de salud y seguridad).
• Reducción de los costes operativos o de capital.
• Mejora de la calidad del producto.
• Aumento de las tasas de producción.
• Ahorro de espacio en áreas de fabricación de alto valor.

En general, los robots aumentan la productividad y la competitividad. Si se utilizan eficazmente, permiten a las empresas ser o seguir siendo competitivas. Esto es particularmente importante para las pequeñas y medianas empresas (PYME), que son la columna vertebral de las economías de los países desarrollados y en desarrollo. También permite a las grandes empresas aumentar su competitividad mediante un desarrollo y una entrega de productos más rápidos. El aumento del uso de robots también está permitiendo a las empresas de países de alto coste "repatriar" o devolver a su base nacional partes de la cadena de suministro que previamente habían externalizado a fuentes de mano de obra más barata.

Robots colaborativos

Los robots industriales colaborativos están diseñados para realizar tareas en colaboración con los trabajadores de los sectores industriales. La Federación Internacional de Robótica define dos tipos de robots diseñados para uso colaborativo. Un grupo abarca robots diseñados para uso colaborativo que cumplen con la norma 10218-1 de la Organización Internacional de Normalización, que especifica los requisitos y directrices para el diseño inherentemente seguro, las medidas de protección y la información para el uso de robots industriales. El otro grupo abarca robots diseñados para uso colaborativo que no satisfacen los requisitos de la ISO 10218-Esto no implica que estos robots sean inseguros. Pueden seguir otras normas de seguridad, por ejemplo, normas nacionales o internas.

Existe una considerable variación en los tipos de robots colaborativos que cumplen las especificaciones anteriores y el nivel de contacto entre el robot y el trabajador en las aplicaciones colaborativas. En un extremo del espectro técnico se encuentran los robots industriales tradicionales que operan en un espacio de trabajo separado al que los trabajadores pueden entrar periódicamente sin tener que apagar la alimentación del robot y asegurar la celda de producción de antemano, un procedimiento que requiere mucho tiempo y que puede costar miles de dólares por minuto de inactividad de la máquina. El espacio de trabajo del robot puede estar equipado con sensores que detectan el movimiento humano y garantizan que el robot trabaje a velocidades muy lentas o se detenga cuando un trabajador se encuentra dentro del espacio de trabajo designado. En el otro extremo del espectro se encuentran los robots industriales diseñados específicamente para trabajar junto a los humanos en un espacio de trabajo compartido. A menudo denominados "cobots", estos robots están diseñados con una variedad de características técnicas que garantizan que no causen daño cuando un trabajador entra en contacto directo, ya sea deliberadamente o por accidente. Estas características incluyen materiales ligeros, contornos redondeados, acolchado, "pieles" (acolchado con sensores integrados) y sensores en la base o las juntas del robot que miden y controlan la fuerza y la velocidad y garantizan que no superen los umbrales definidos si se produce un contacto.

Tipos de colaboración humano-robot industrial

El mercado de los robots colaborativos está creciendo continuamente. Los usuarios finales y los integradores de sistemas están adquiriendo experiencia sobre lo que funciona y lo que no en el diseño e implementación de aplicaciones colaborativas. Cada vez hay más soluciones listas para usar para tareas estándar. Los desarrollos tecnológicos en sensores y pinzas prometen ampliar la gama de acciones que puede realizar el efector final del robot. Las interfaces de programación seguirán siendo más intuitivas, no solo para los cobots, sino también para los robots industriales tradicionales.

La IFR está recopilando estadísticas anuales sobre robots colaborativos, que incluyen robots industriales diseñados y destinados para uso colaborativo, de conformidad con la norma ISO 10218-En 2022, el número de robots colaborativos recién implementados creció un 31% hasta casi 5000 unidades. Esto representó el 9,9% del total de robots industriales instalados.

Robots e IA

La inteligencia artificial en los robots ofrece a las empresas nuevas oportunidades para aumentar la productividad, hacer el trabajo más seguro y ahorrar a las personas un tiempo valioso. Se está dedicando una investigación sustancial al uso de la IA para ampliar la funcionalidad del robot. Las aplicaciones disponibles comercialmente incluyen el uso de la IA para:

• Permitir que los robots perciban y respondan a su entorno: esto aumenta enormemente la gama de funciones que pueden realizar los robots.
• Optimizar el rendimiento del robot y del proceso, lo que permite a las empresas ahorrar dinero.
• Permitir que los robots funcionen como sistemas de información móviles e interactivos en numerosos entornos, desde espacios públicos hasta hospitales y puntos de venta, lo que permite a los individuos ahorrar tiempo.

Robots inteligentes y conectados que transforman la fabricación

La IFR ha identificado cinco escenarios comunes en los que los robots están conectados dentro de estrategias de automatización más amplias:

• Producción automatizada: la vinculación de las primeras etapas de la producción, como la entrada de pedidos y el diseño de productos, con procesos posteriores, como los pedidos de piezas y la programación de máquinas, permite a los fabricantes comprender inmediatamente las implicaciones de recursos de la producción de un nuevo producto o pedido y optimizar mejor la organización de la producción.
• Optimización del rendimiento: la conexión de robots y otras máquinas a un servidor informático central permite a los fabricantes extraer y agregar datos que se pueden utilizar para optimizar el rendimiento de la máquina en tiempo real o retrospectivamente, evitando el tiempo de inactividad no planificado de la máquina, que puede costar a los fabricantes más de 1 millón de dólares por hora.
• Gemelos digitales: las representaciones virtuales de robots y otras máquinas de producción permiten a los fabricantes simular operaciones y el impacto de los cambios en los parámetros y programas antes de que se implementen, lo que permite una mejor planificación de la producción y evita costosos tiempos de inactividad.
• Robots como servicio: la adopción de robots en función del pago por uso puede ser particularmente beneficiosa para los fabricantes pequeños y medianos, ahorrándoles la inversión de capital inicial y los costes de mantenimiento impredecibles, y dándoles predictibilidad en los gastos operativos.
• Percibir y responder: los sensores y los sistemas de visión permiten a los robots responder a su entorno externo en tiempo real, ampliando la gama de tareas que puede realizar el robot, como recoger y colocar piezas sin clasificar, y ampliando la movilidad del robot. Los robots móviles son clave para permitir la fabricación flexible, en la que la producción se divide en procesos discretos y células de producción que funcionan en paralelo.

Consultas habituales:

• ¿Qué es la definición de un robot ISO?
• ¿Cuáles son los cuatro tipos de robótica?