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Automatización de procesos, Industria 4.0, Innovación

La implementación de la robotización en la producción en el sector automotriz trae mayores beneficios y perspectivas más amplias

18 septiembre 2020

La robotización es una tendencia inevitable en la transformación de la industria. Aunque Polonia todavía tiene mucho por hacer en este dinámico sector, cada vez más empresas instalan soluciones de automatización. Un excelente ejemplo de ello es la fábrica de Knauf Industries en Wrocław, donde se ha instalado un avanzado robot de seis ejes que realiza la producción de complejos componentes de polipropileno expandido (EPP) para la rama de la automoción.

Nuevo robot en la línea de producción de la fábrica de Industrias Knauf en Wrocław.
Nuevo robot en la línea de producción de la fábrica de Industrias Knauf en Wrocław.

Según los datos publicados por la Federación Internacional de Robótica (IFR), en todo el mundo el número de robots colaborativos crece año tras año un 23% y un 5% en el caso de los robots industriales. Este desarrollo dinámico tiene su origen no sólo en factores demográficos, como envejecimiento de la sociedad y la disminución del número de personas profesionalmente activas en los próximos años, sino también en el empeño de las empresas por mejorar la fiabilidad y la rentabilidad de la producción, aumentando simultáneamente la velocidad de fabricación y la calidad del producto. La robotización es la más utilizada preferentemente en estas ramas de la industria, en las que es necesario repetir las operaciones rutinarias. El sector más robotizado actualmente es el de la automoción, en la que este tipo de soluciones se usan durante la fabricación de piezas técnicas o componentes para automóviles. El primer lugar en este sector, en cuanto a robotización, lo ocupan las empresas asiáticas de automoción.

¿Cómo se ve la robotización del proceso de fabricación en el mundo y en Polonia?

Los líderes indiscutibles en el campo de la robotización son los países asiáticos. El primer lugar lo ocupa Singapur, donde el factor de concentración asciende a 831 robots por cada 10.000 empleados. En Europa la industria más robotizada está en Alemania con el factor de 338 robots. Hoy en día, la contribución polaca es pequeña, ya que en 2019, por cada 10.000 empleados había 42 robots, sin embargo hay la tendencia es creciente. En 2018, esta cifra era sólo de 36, lo que significa un incremento del 17% en el último año. Los empresarios polacos buscan más frecuentemente soluciones de automatización y robotización - incluso hasta el 91% de ellos declara la voluntad de realizar una robotización total o parcial de su producción.

Las ventajas que ofrece el uso de los robots son especialmente apreciadas por el sector de la automoción, debido a que es necesario tanto para la producción en serie como para el cumplimiento de las normas de calidad, debido, claro está, a las exigentes normas de seguridad. En Polonia, esta realidad es claramente visible ya que por cada 10.000 empleados del sector automovilístico, hay hasta 165 robots. Además, la convierte en la industria líder en la economía del país, gracias entre otras cosas, al nivel de robotización del sector. De todos modos, este hecho no debe de sorprender a nadie puesto que fue el primer sector industrial en adoptar estas medidas de automatización.

Pasado y presente del papel de los robots industriales en el sector del automóvil.

Los primeros robots fueron construidos ya en los años 50 del siglo XX y una década después aparecieron en las fábricas de General Motors y Ford. Por aquellos entonces eran más una curiosidad técnica que equipo de trabajado "completo". La instalación en masa de los robots de producción tuvo lugar en el periodo comprendido entre los años 70 y 80 cuando primero otras empresas americanas, además de las mencionadas, empezaron su instalación, e inmediatamente fueron los productores europeos de automóviles que imitaron este camino. En ese momento, el objetivo de la robotización era aumentar la producción y el rendimiento de las fábricas disminuyendo simultáneamente los costes unitarios. Sin embargo, hoy en día, el centro de gravedad se ha desplazado hacia la mejora de la calidad de los vehículos, puesto que requieren una mayor precisión y exactitud de funcionamiento. El uso de los robots en el sector de la automoción reduce no sólo los ciclos de producción sino también la realización de componentes técnicos muy complicados, mejorando a su vez la seguridad de todo el proceso. Una máquina no se cansa, no reduce el ritmo y no comete errores en la producción en serie, circunstancias que suceden cuando los humanos se hacen cargo.

¿Cómo son los robots modernos?

Los robots modernos cooperan codo con codo con sus operadores humanos, sustituyéndolos en operaciones monótonas y a veces físicamente arduas. Actualmente, el tipo de robots más utilizado son las soluciones, que utilizan una forma de brazo o incluso dos brazos, que pueden realizar movimientos multiaxiales y diversas tareas de alta precisión. Son los llamados robots articulados, de cinco y seis ejes, que se utilizan con mayor frecuencia en operaciones como por ejemplo: la manipulación, el mecanizado, la pintura, el transporte y el montaje. Sus ventajas comprenden un gran número de operaciones tales como: movimientos rápidos, posibilidades de montaje flexibles y la posibilidad de obtener cualquier orientación del efector, es decir, del dispositivo situado en el extremo del brazo del robot. La tendencia futura son los llamados cobots, es decir, los robots que colaboran con un humano (robots colaborativos), así como las posibilidades de intercambio de datos entre dispositivos, que ofrece la Industria 4.0. El desarrollo de la robotización se dirige hacia una fábrica autónoma, que ejecutará la producción completamente por su cuenta, sin embargo, como subrayan los expertos, todavía queda mucho camino por recorrer.

Mayor precisión y seguridad de los procesos de fabricación en Knauf Industries, Wrocław.

En la planta de Knauf Industries en Wrocław, conocida por la implementación de soluciones tecnológicas pioneras, se instaló un robot de seis ejes de última generación. Dicho robot se instaló en la línea de fabricación de los asientos traseros de los coches, donde se realizan operaciones de carga de los marcos metálicos del asiento desde un carro de suministro para posteriormente insertarles una pieza de EPP. El gran número de repeticiones requeriría mucho esfuerzo humano como el relacionado con el transporte de los bastidores y con la introducción de los mismos en la máquina de moldeo.

Mayor precisión y seguridad de los procesos de fabricación en Knauf Industries,  Wrocław.

El robot hace esta tarea por ellos con gran velocidad y precisión. Su gran ventaja es la posibilidad de manipular los objetos en tres ejes principales y una rotación de tres etapas, gracias a lo cual también permite la inserción de componentes técnicos muy complicados. Así, puede utilizarse no sólo para la fabricación de los asientos, sino también para todas las soluciones, que suponen la conexión de formas complicadas y diferentes materiales plásticos procesados en la planta de Knauf Industries, como por ejemplo: una pieza de EPP con un inserto o con marco de metal, o un componente de EPP con otro plástico inyectado. Gracias a la flexibilidad del robot no sólo se utilizará en la fabricación para los clientes de automoción, sino también para otros sectores como por ejemplo, HVAC (climatización, ventilación y refrigeración). El brazo robótico se convierte en una herramienta muy flexible y versátil, que abre amplias perspectivas de producción.

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