Industria alimentaria: llegan los cobots o robots colaborativos

Los robots son un componente clave de la cuarta revolución industrial y un elemento vital de la automatización. Se prevé que las existencias mundiales de robots industriales aumentarán cerca de 1.8 millones de unidades de 2017 a más de 3 millones en 2020, según el último pronóstico de la Federación Internacional de Robótica (IFR/International Federation of Robotics). 

Existen buenas perspectivas de crecimiento para un sector que intenta, a través de tecnologías inteligentes, incorporar progresivamente capacidades cognitivas a los robots industriales clásicos. La gama de modelos, en crecimiento vertiginoso, amplía las posibilidades de aplicación de robots industriales y ofrece a las empresas de todos los tamaños la oportunidad de automatizar de manera flexible. 

Un robot colaborativo está diseñado para trabajar en líneas de montaje junto a operarios sin correr riesgos de seguridad, gracias a que obtiene conocimiento suficiente de su entorno para protección del ser humano. Esto permite la automatización de diversas labores que se desarrollan en la industria como tareas de manipulación de productos, ensamblaje, alimentación de máquinas y uso de herramientas.

El principal desafío para los productores de alimentos es, sobre todo, integrar de manera óptima ayudas mecanizadas en los procesos de producción. Esto es posible gracias a las plataformas de automatización que combinan, en un espacio muy reducido, mecánica de alta precisión, tecnología de sensores y una compleja tecnología de control y medición.

En el escaneado de códigos de barras, el empaquetado de productos delicados (huevos), la pulverización de agua en hornos de pan o el envasado de alimentos en cajas de cartón, los cobots están a la vanguardia de la transformación de la industria alimentaria. 

Se convierten en la tercera mano de ayuda en la producción que se hace cargo de tareas repetitivas o físicamente exigentes, y con ello se proporciona al personal de la planta el tiempo y el espacio necesario para realizar labores de mayor valor dentro del proceso productivo. De este modo, pueden centrarse más en el ámbito de la optimización de procesos, por ejemplo, las modificaciones en los trabajos repetitivos de los cobots, flexibilizando el proceso de producción y adaptándolo a las necesidades cambiantes en cada momento.

Los pequeños y medianos fabricantes son los que más se benefician de la robótica colaborativa y representan un mercado con un gran potencial. Brazos robóticos ligeros que se adaptan fácilmente a diferentes tareas o a cambios en la planificación de producción son los que se necesitan para optimizar y automatizar procesos que tradicionalmente consumen mucho tiempo y, así, eliminar puntos de atasco en su flujo de producción. 

En el sector de la alimentación y bebidas, donde un 96% de las empresas son pymes, los cobots ofrecen numerosas ventajas no sólo en procesos de embalaje y “pick-and-place” al final de la línea de producción, sino en otros puntos de ésta que permiten a las empresas preservar su carácter local y su competitividad.

En la industria alimentaria, la calidad de los productos y su posterior tratamiento y manipulación son especialmente importantes. El manejo de los alimentos ya envasados y su preparación para el transporte es una cuestión de cuidado en el manipulado y de precisión, criterios que cumplen fácilmente los cobots ligeros. 

Otras ventajas suelen ser mejoras en los tiempos de producción además de la calidad y uniformidad de los productos, la cual reduce, a su vez, el desperdicio de materias primas. También, mejoran la seguridad alimentaria evitando el riesgo de contaminación del producto por parte de los trabajadores en la línea de producción y aumentan la productividad de ésta al realizar tareas repetitivas o tediosas.

La aplicación de cobots también ha demostrado ser útil en entornos con condiciones climáticas o higiénicas especiales. Son capaces de operar en temperaturas ambientales entre 0 y 50 grados centígrados o en entornos con poco oxígeno que requerirían el uso de equipos de protección complejos para el personal humano. 

Los brazos robóticos están sellados herméticamente y revestidos con una carcasa exterior lisa que no recoge casi nada de polvo o depósitos, proporcionando, por tanto, todas las características necesarias para cumplir con normativas específicas de la industria.

Lo más importante es que el costo de estas soluciones de automatización ya no representa una barrera para las pequeñas o medianas empresas. La posibilidad, además, de mover y reubicar un cobot dentro de la planta en función de las necesidades productivas, no sólo ha despertado el interés en las pymes, sino también en grandes empresas que buscan soluciones más flexibles para sus líneas de producción.

La nueva era de la automatización industrial ha comenzado y ha llegado al sector alimenticio. La robótica colaborativa es una nueva forma de automatización industrial que complementa la oferta actual. A medida que las empresas de alimentación adopten cada vez más esta tecnología y se beneficien de la sencillez, flexibilidad y rápido ROI que los cobots les ofrecen, es seguro que se verán más robots de este tipo en los procesos de producción.

La principal tendencia en esta fase viene de la mano de las analíticas en diversas formas:

• Digitalizar la demanda del suministro: Anticipar la demanda de productos por parte del mercado para conectar esa información con los sistemas y maquinarias responsables del suministro de materias primas en el inicio de la cadena de producción.
• Integrar a los proveedores en la infraestructura tecnológica y trabajar con datos compartidos en las plataformas propias para automatizar el suministro.
• Aprovechar el potencial de la maquinaria conectada y el big data para construir analíticas predictivas, tanto hacia la cadena de proveedores como en relación al usuario final. Evaluar si es conveniente en términos económicos ampliar esta posibilidad hacia el ‘smart product’ (producto conectado).
• Eliminar trabajos administrativos a lo largo de todo el ciclo de vida del packaging, pero sobre todo en la fase de suministro donde suelen ser altamente repetitivos, automatizando tareas a través del uso de lógicas probabilísticas a partir de históricos y datos de contexto.

Estas oportunidades, plantean diversos retos aún pendientes de ser resueltos. Algunos van en línea de la capacidad de trabajo colaborativo, concretamente, cómo construir plataformas de datos compartidas para toda la cadena de valor del packaging. 

A nivel tecnológico se deben plantear nuevos modelos de redes y conectividad, estándares y protocolos, interrelación entre proveedores, etc. A nivel sistémico, quizás más importante que el primer aspecto, es imprescindible que las empresas diseñen modelos de gobernanza e interrelación OT/IT que sean más fluidos, se comentó en la reunión.

Otro ámbito de trabajo para el sector del packaging en la fase de suministro tiene que ver con cómo hacer realidad las analíticas predictivas. En su vertiente tecnológica pasaría por garantizar plataformas de alta disposición de datos a lo largo de toda la cadena, infraestructuras capaces de recoger-almacenar-procesar grandes cantidades de información, maquinaria y equipos 4.0 friendly.