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Industria 5.0: Una exageración o una oportunidad sin precedentes para los robots colaborativos

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Los robots colaborativos, comúnmente conocidos como cobots, han cobrado un gran impulso en la última década. Cobot se refiere a los robots que trabajan codo con codo con los operarios humanos sin una valla o jaula física. Gracias a esta característica, los operarios pueden entrar en el espacio de colaboración sin necesidad de parar toda la línea de producción, lo que minimiza los costes de los tiempos de inactividad.

Aunque históricamente los cobots no han sido tan populares como los robots industriales, en los últimos años se han propuesto varios impulsores para acelerar la adopción de cobots, como la industria 5.0, las propuestas de fábricas inteligentes de los grandes fabricantes de automóviles y la creciente demanda de deslocalización de la producción.

Como uno de los pioneros en la adopción de la automatización en la producción, la fabricación de automóviles es, con mucho, el mayor mercado para los robots; sin embargo, uno de los puntos de débiles de los grandes fabricantes de automóviles es que si un robot industrial funciona mal, toda la línea de producción debe cerrarse para garantizar la seguridad de los operarios humanos durante la inspección. Este proceso puede suponer un importante coste de tiempo de inactividad. Sin embargo, los cobots pueden ser la solución ideal, ya que los operarios humanos pueden trabajar de forma eficiente y segura junto a ellos sin afectar a otros robots. Audi ha anunciado su "fábrica inteligente 2025", en la que uno de los puntos clave es mejorar la interacción entre humanos y robots (HRI), y muchos otros fabricantes de automóviles mundiales, como Volkswagen y Nissan, también han propuesto planes similares. Se cree que estos planes impulsarán un rápido aumento de las ventas de cobots en la industria de la fabricación de automóviles.

La industria 4.0, como tema candente, se ha investigado durante muchos años. Sin embargo, la industria 4.0 se centra en la digitalización, lo que ha demostrado provocar una serie de problemas socioeconómicos, como la preocupación por la sustitución de los operarios humanos y las emisiones de gases de efecto invernadero. Recientemente, la Unión Europea (UE) ha propuesto su plan Horizonte 2020 e Industria 5.0, en el que se habla mucho de la HRI y la reducción de las emisiones de dióxido de carbono. Dado que muchos fabricantes de robots y usuarios finales tienen su sede en Europa, IDTechEx cree que esta propuesta aumentará la demanda de robots colaborativos. Además, muchos otros países también han presentado sus planes, como Made in China 2025, Strategy for Denmark's Digital Growth y A Roadmap: From Internet to Robotics, para promover la adopción de cobots.

La Industria 5.0 se centra en tres áreas principales: la fabricación centrada en el ser humano, la sostenibilidad y la resiliencia de las empresas. Como se menciona en la reciente publicación de la UE, la Industria 5.0 pretende devolver a los operarios humanos a la producción y mejorar la sostenibilidad de la fabricación. La opinión generalizada es que la Industria 5.0 necesita un despliegue cada vez mayor de robots colaborativos, pero ¿cómo se relacionan exactamente y qué beneficios aportarían los cobots a la Industria 5.0? El siguiente gráfico elaborado por IDTechEx nos da explicaciones.


Fuente: IDTechEx - "Robots colaborativos (Cobots) 2023-2043: Tecnologías, actores y mercados"

La fabricación centrada en el ser humano exige una gran seguridad en la producción, ya que las máquinas trabajan en estrecha colaboración con los operarios humanos. Los sensores de par pueden utilizarse para la detección de colisiones y el control de la fuerza. Los operarios establecen de antemano los valores de los sensores de par. Cuando se produce una colisión, los valores detectados por los sensores superan el rango preestablecido, lo que activa la función de parada de emergencia. Gracias a su robustez y bajo coste, los sensores de par son los sistemas sensoriales más utilizados por los robots colaborativos. Sin embargo, los sensores de par sólo pueden detectar el cambio de par una vez que se ha producido una colisión, lo que significa que no pueden hacer predicciones de antemano. Los sensores de proximidad podrían ser una solución ideal para ello. La capacitancia del espacio de aire entre los sensores y los humanos cambiará cuando los operadores humanos estén cerca del brazo cobótico. Sin embargo, los sensores de proximidad son relativamente caros y, para que el cobot pueda detectar a los operadores humanos desde cualquier dirección, se necesitan muchos sensores de proximidad, lo que en última instancia conlleva un coste elevado y una menor asequibilidad.

La sostenibilidad se refiere a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero y a la mitigación de los posibles impactos sociales negativos de la Industria 4.0. Por ejemplo, en comparación con los robots industriales, los robots colaborativos operan a una velocidad menor y tienen una huella más pequeña, lo que conduce a menores emisiones de dióxido de carbono. Mientras tanto, como los cobots trabajan estrechamente con los operadores humanos, habrá menos preocupaciones socioeconómicas sobre las máquinas que sustituyen a los humanos.

Por último, en términos de resiliencia, debido a los impactos persistentes del COVID, como la interrupción de la cadena de suministro y la inflación, las grandes empresas mundiales han comenzado a diversificar sus proveedores. Estos impactos suponen importantes oportunidades y retos para que las pequeñas y medianas empresas (PYME) locales aumenten la automatización de sus fábricas y satisfagan las necesidades de capacidad de fabricación de esas grandes corporaciones. Algunas PYME han empezado a instalar cobots en sus líneas de producción para aumentar su capacidad de fabricación.

En resumen, en comparación con la Industria 4.0, no hay una evolución tecnológica significativa en la automatización o la fabricación en la transición a la Industria 5.0. IDTechEx cree que la Industria 5.0 aportará enormes oportunidades a los robots colaborativos. Como pionera de la Industria 5.0, Europa ha visto un rápido aumento en la adopción de robots colaborativos, e IDTechEx cree que otras grandes economías regionales también promoverán la adopción de cobots.

 

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