Economías emergentes impulsarán el mercado de la automatización

Economías emergentes impulsarán el mercado de la automatización

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Para darse una idea del tamaño del mercado, la firma de asesoría financiera, UBS, estima que la automatización industrial tiene un valor de USD 120 mil millones. Si se incluye la impresión 3D, la inteligencia artificial y los drones, más los ingresos de las compañías de software de automatización, el volumen total del mercado asciende a unos USD 179 mil millones con una proyección de crecimiento de 10 % anual hacia 2021.

Los datos indican que la automatización industrial será uno de los sectores de más rápido crecimiento durante la próxima década, siendo los países emergentes los principales impulsores, ya que actualmente se encuentran por debajo de las economías desarrolladas en adopción de sistemas automatizados, según advierte el informe de USB.

Una de las áreas de producción que sin duda se está automatizando cada vez más es la de procesos de mecanizado. Las máquinas herramienta en la actualidad han evolucionado en el desarrollo de hardware y aplicaciones de software para ser más rápidas, inteligentes y versátiles, con capacidad de realizar una amplia gama de tareas en una sola configuración.

La mayoría de los fabricantes provee las máquinas con un 70 % a 90 % de automatización integrada, sin embargo, las marcas de equipos periféricos no se quedan atrás y están en la carrera por desarrollar soluciones que hagan todavía más eficientes las operaciones de mecanizado.

Casos de aplicación

Con aplicaciones cada vez más especializadas, los fabricantes de máquinas y equipos están trabajando en colaboración para crear soluciones de mayor valor agregado. DMG Mori y Schaeffler se aliaron recientemente para desarrollar una máquina capaz de recopilar grandes volúmenes de datos de la propia máquina y de la operación, que pueden evaluarse en la nube.

Kuka y Siemens se unieron para lograr la integración de robots con sistemas CNC para aplicaciones automáticas de carga y mecanizado. También Kuka trabajó con Makino para el desarrollo del robot colaborativo iAssist para el cuidado de máquinas herramienta.

Murata Machinery y Mazak Corporation colaboraron para crear un sistema de fabricación inteligente, Mazatec SMS, que incorpora la tecnología de manejo de materiales a centros de mecanizado en un entorno de internet industrial de las cosas (IIoT).

Las opciones de automatización de procesos de mecanizado son innumerables, todo dependerá de lo que busque la empresa. Para eficientar el tiempo de proceso se requiere invertir en hardware, pero para hacer más eficiente el tiempo de operación una solución de software puede ser suficiente y a un costo mucho menor.

“Si se busca eficientar el tiempo del proceso se requiere invertir en hardware, si se busca hacer más eficiente el tiempo de la operación puede ser mediante software, y si se busca reducir capital humano, ahí naturalmente las personas se tienen que reemplazar con hardware”, asegura Luis Carbonell, director adjunto de NC Tech, empresa integradora de soluciones 4.0.

Integración

Actualmente, aún con el tan sonado concepto de fábricas inteligentes y la Industria 4.0, las empresas a nivel mundial muestran tasas de automatización de 15 % a 37 %, aunque según la consultora PwC esto llegará a 50 % en los próximos tres años.

Entre los obstáculos para la adopción más rápida de sistemas automatizados, uno de los principales es que los grandes fabricantes ejecutan una gran cantidad de sistemas de software diferentes, la mayoría de los cuales no son compatibles.

El especialista de NC Tech coincide en que el mayor problema para la integración son los diferentes lenguajes que hablan las máquinas porque una empresa nunca tiene máquinas de la misma marca y modelo, y si además van a adquirir robots o cobots o sistemas automáticos, equipos periféricos, esos elementos también hablan otro lenguaje.

Como medida para lograr esta conectividad, los fabricantes de maquinaria y equipos periféricos han estado desarrollando soluciones, y aunque falta mucho por hacer, ya se está trabajando en ello.

Schunk, líder en sistemas de agarre y sujeción, tiene el primer gripper inteligente, el Co-act, certificado a nivel mundial para la colaboración entre personas y robots, avalado por el DGUV Test alemán.

Esto no habría sido posible sin las alianzas estratégicas que la compañía mantiene con prácticamente todas las marcas de robots en el mundo para lograr que ambos equipos se comuniquen sin problemas. Estos dispositivos son compatibles con cobots de Fanuc, Kuka, Comau, Universal Robots y ABB.

“Esta certificación es súper importante porque se puede comprar un robot para un proceso colaborativo, es decir, el cobot va a estar de la mano con un ser humano, pero qué pasa con el sistema de sujeción, si no se tiene un sistema de sujeción colaborativo de igual forma, no se tiene un proceso completo, no se podría certificar un proceso colaborativo porque hace falta un elemento, el gripper, y ese elemento es el que nosotros proveemos”, explica Ángel Valle, gerente de Ventas para México y Latinoamérica de Schunk.

El principal reto es hacer que todo hable el mismo lenguaje y que también puedan hablar un lenguaje de algún sistema ERP para entonces hacer un ciclo completo, cerrado, donde las órdenes que entran por el ERP, lo que se manda producir, una vez que se producen están reflejados en los indicadores reales de la planta productiva”
Luis Carbonell, director adjunto de NC Tech.

Además de estas soluciones, el 95 % del portafolio de sistemas de sujeción de la marca es automatizable, lo que significa que si un taller quiere utilizarlos de forma manual, puede hacerlo, pero si después desea automatizar su proceso, puede utilizar el mismo dispositivo.

Cobots en auge

Actualmente, a decir de Luis Carbonell, si se contemplan todas las operaciones previas a llegar a la máquina, desde el modelo 3D, el código para las estrategias de mecanizado y la comunicación con los sistemas ERP de la compañía, la automatización de procesos de mecanizado a nivel mundial es de 60 %.

“En México, en algunas empresas están bastante retrasados, están las grandes empresas internacionales con un mayor nivel de automatización, pero las pequeñas y medianas empresas maquiladoras o manufactureras apenas llegan a tener el modelo, la estrategia de maquinado y comunicación directa con la máquina, aunque en mi experiencia hay todavía muchos ajustes que hace un operador a pie de máquina”, comenta.

Añade que la automatización a nivel de software, en particular, software CAM es más común porque es posible que desde el diseño se genere un mecanizado más eficiente. Pero a nivel de hardware, considera que uno de los equipos que está cobrando auge en operaciones de maquinado son los cobots, tanto por su flexibilidad y facilidad de programación, como porque su costo es mucho menor que el de un robot industrial.

Hay quienes rechazan que los cobots sean un equipo adecuado para automatizar operaciones de mecanizado, sin embargo, hoy todo tipo de empresas, muchas automotrices, aeroespaciales, de dispositivos médicos y otros sectores, los han integrado con éxito en sus procesos.

“La automotriz en México sigue siendo la industria donde más cobots hemos desplazado por mucho, aproximadamente un 70 % de los cobots han sido desplazados en la industria automotriz, sin embargo, estamos creciendo y expandiéndonos en todas las industrias y la metalmecánica es uno de los mercados verticales que más enfoque estamos teniendo en específico en esta segunda mitad de 2019 y definitivamente en 2020”, afirma Manuel Sordo, general manager Latam de Universal Robots.

Para el directivo, los cobots están en áreas donde antes no era posible tener un robot por temas de espacio, complejidad de programación, costo y seguridad. Los robots colaborativos además de ser una tecnología accesible, tienen otras ventajas.

Sus aplicaciones son diversas, un cobot en un taller metalmecánico puede realizar supervisión de maquinaria, atornillado, montaje, control de calidad, pick & place, soldadura, pruebas y análisis de laboratorio, empaquetado y paletizado, entre otras, y es tan flexible que se le puede pasar de una operación a otra en cuestión de minutos.

De nuevo la comunicación de estos robots con las máquinas, como cualquier equipo periférico es un tema, pero al menos Universal Robots se está ocupando para que sus robots se comuniquen directamente con la máquina, así que en asociación con Haas, fabricante de máquinas CNC, desarrolló VersaBuilt, una interfase entre el cobot y la máquina con el que se ejecuta cualquier programa de maquinado del control numérico Haas.

En promedio los robots colaborativos alcanzan una velocidad de 1 m/seg, con una repetibilidad de 0.05 milímetros, y tienen la ventaja de que hay un sinnúmero de accesorios que se les pueden añadir: cámaras, grippers, pueden hacer soldadura, corte de plasma, etcétera.

La filosofía de esta marca, pionera en el desarrollo de cobots, es que su tecnología sea accesible a todos y por eso han abierto un ecosistema en el que participan los fabricantes de accesorios para robot de todo el mundo, quienes tienen acceso al sistema de Universal Robot para que sus accesorios y aplicaciones sean igual de fáciles de programar que un cobot. A la fecha más de 100 compañías ya tienen accesorios dentro de la gama UR+ y a mediados de 2020 esperan que este número se duplique.

“La robótica colaborativa ya es una realidad, y lo digo porque la compañía tiene 15 años y crecemos un promedio de entre 80 % y 100 % año con año, desde que empezamos, incluso este año, en México vamos a crecer un 90 % respecto al año anterior”, dice Manuel Sordo.

Los cobots, a decir del directivo, son una inversión al alcance de empresas de todo tamaño, ya que el retorno de inversión en promedio es de un año, con la ventaja de que un operador junto a un cobot es 80 % más productivo que un robot solo o un operador trabajando solo.

El mercado de cobots alcanzará un valor de USD 3.1 mil millones para 2020, según cifras de Barclay, lo que responde a que su costo baja entre 3 % y 5 % anual. En 2015 un cobot tenía un costo aproximado de USD 28,000 y se espera que llegue a USD 17,500 en 2025.

Antes de optar por cualquier solución de automatización, hablando de equipos periféricos, los expertos recomiendan definir qué se quiere lograr, en qué áreas se necesita ser más productivos, si hay problemas de calidad, y el tipo de hardware que se quiere implementar, además de considerar que para hacer la conectividad industrial para que los diferentes lenguajes de los diferentes equipos se hablen entre sí, se requiere una plataforma robusta.

El futuro ya alcanzó a los talleres metalmecánicos y como prevé Luis Carbonell, lo que viene es que inteligencia artificial se va a integrar a estos procesos para que las máquinas puedan balancear sus cargas de trabajo, ordenar a qué máquinas se asigna y qué cargas de trabajo según el operador. La tecnología cada vez es más accesible, de modo que el camino a la automatización se facilita cada vez más.

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