La Robtica Aplicada

a la Industria

Universidad CAECE

Facultad de Sistemas

1

Proyecto de Investigacin

La Robtica Aplicada a la Industria

Emiliano Schiano di Cola 30 de Junio de 2009

Universidad CAECE Profesores: Lic. Maria Claudia Abeledo, Dr. Ing. Raimundo O. D'Aquila

Buenos Aires - Argentina

2

NDICE INTRODUCCIN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ESTADO DEL ARTE Historia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Evolucin de la Robtica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Robtica, una actividad interdisciplinaria. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Impacto en los distintos mbitos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Origen de la Robtica Industrial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Tipos de robots industriales segn sus aplicaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. OBJETIVO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 DESARROLLO

10 Razones para invertir en robtica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Estadsticas Comerciales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Casos de Anlisis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .00

CONCLUSIONES. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . RESUMEN. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ABSTRACT. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . REFERENCIAS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3 5 9 12 15 18 22 29 31 35 41 47 49 50 51

3

1

Introduccin

4

La robtica es un concepto de dominio pblico. La mayor parte de la gente tiene una idea de lo que es la robtica, sabe sus aplicaciones y el potencial que tiene, sin embargo, no conocen el origen de la palabra robot, ni tienen idea del origen de las aplicaciones tiles de la robtica como ciencia. La robtica como hoy en da la conocemos, tiene sus orgenes hace cientos de aos. Nos basaremos en hechos registrados a travs de la historia, y comenzaremos aclarando que antiguamente los robots eran conocidos con el nombre de autmatas, y la robtica no era reconocida como ciencia, es ms, la palabra robot surgi mucho despus del origen de los autmatas. Desde el principio de los tiempos, el hombre ha deseado crear vida artificial. Se ha empeado en dar vida a seres artificiales que le acompaen en su morada, seres que realicen sus tareas repetitivas, tareas pesadas o difciles de realizar por un ser humano. Algunos autores como J. J. C. Smart y Jasia Reichardt, consideran que el primer autmata en toda la historia fue Adn creado por Dios. De acuerdo a esto, Adn y Eva son los primeros autmatas inteligentes creados, y Dios fue quien los program y les dio sus primeras instrucciones que debieran de seguir. Dentro de la mitologa griega se pueden encontrar varios relatos sobre la creacin de vida artificial, por ejemplo, Prometeo cre el primer hombre y la primer mujer con barro y animados con el fuego de los cielos. De esta manera nos damos cuenta de que la humanidad tiene la obsesin de crear vida artificial desde el principio de los tiempos y muchos han sido los intentos por lograrlo. Los hombres creaban autmatas como un pasatiempo, eran creados con el fin de entretener a su dueo. Los materiales que se utilizaban se encontraban al alcance de todo el mundo, esto es, utilizaban maderas resistentes, metales como el cobre y cualquier otro material moldeable, es decir, no se necesitaba o requera de algn tipo de transformacin para poder ser utilizado en la creacin de los autmatas. Estos primeros autmatas utilizaban, principalmente, la fuerza bruta para poder realizar sus movimientos. A las primeras mquinas herramientas que ayudaron al hombre a facilitarle su trabajo no se les daba el nombre de autmata, sino ms bien se les reconoca como artefactos o simples mquinas. Esta idea fue cambiando con el correr del tiempo, los autmatas fueron siendo mejorados hasta que en los comienzos del siglo XVII se cre la primera mquina de este tipo aplicada a un proceso productivo. Esta idea fue rpidamente incorporada por varios genios de la poca y as comenz una revolucin en la industria que contina creciendo hasta el presente.

5

2.1

Historia

6

Desde los inicios de la civilizacin, el hombre se ha sentido atrado por aquellas mquinas que puedan imitar el movimiento de los seres vivos. Si nos remitimos a la historia podemos encontrar muchos casos y ejemplos que ponen este hecho de manifiesto. En los comienzos de esta tecnologa, sus creadores la utilizaron exclusivamente con fines ldicos, eran sistemas accionados por diversas poleas y palancas que tenan como objetivo divertir y entretener a la gente perteneciente a las ms elevadas clases sociales. Varios de los autores de tales obras permanecen hoy en el anonimato, quizs por su poca relevancia, pero algunos otros preservaron su autora hasta nuestros das. Son un buen caso de ejemplo algunos mecanismos diseados por Hern de Alejandra a fines del siglo I (85 DC). Avanzando un poco en la lnea cronolgica, fueron los rabes quienes adoptaron los conocimientos de los griegos y comenzaron a aplicarlos de manera prctica para brindar soluciones en la vida cotidiana, como por ejemplo algunos dispensadores de agua automticos para tomar o lavarse. Los griegos ya haban bautizado a estas mquinas con el nombre de automatos (mquina que imita los movimientos de un ser animado), de donde luego deriv la palabra autmata, actualmente utilizada en nuestro idioma. Se pueden nombrar algunos desarrollos ulteriores de los que se tiene escasa pero existente documentacin al da de hoy. Entre esos casos podemos nombrar: El Hombre de Hierro de Alberto Magno, la Cabeza parlante de Roger Bacon, el Gallo de Estrasburgo (ver imagen 2.1) cuyo autor es desconocido, el Len mecnico de Da Vinci y el Hombre de palo de Juanelo Turriano, entre otros.

Gallo de

Estrasburgo

Pato de

Vaucanson

Pjaros de

Hern

7

Mas tarde, en los albores del siglo XVIII naci Jacques Vaucanson quien despertara una gran pasin por los mecanismos autmatas. En sus principios creo obras tales como El Flautista (1737) que poda reproducir hasta 12 melodas. Tambin construy un pato mecnico (1738) que poda imitar varias de las acciones de tal animal (ver imagen 2.1), pero no fue hasta 1745 que aplic sus conocimientos y habilidades en las ciencias de la mecanizacin, para construir un aparato aplicado a un proceso productivo, cuando creo el primer telar mecnico. Con este puntapi, propiciado por Vaucanson, fue que estas ciencias empezaron a aplicarse en la industria, y tal como lo haba hecho su precursor, varios personajes desarrollaron dispositivos tiles para la produccin de la industria textil. Algunos de los sucesores de Vaucanson fueron Hargreaves quien invent la hiladora giratoria (1770), Crompton con su hiladora mecnica (1779), Cartwright con el telar mecnico (1785) y finalmente Jacquard quien tambin desarrollo un telar tomando como base aquel diseado por Vaucanson (1801) (ver imagen 2.2). Este ltimo utilizaba una cinta de papel perforada como un programa para las acciones de la mquina. Es a partir de este momento cuando se empiezan a utilizar dispositivos automticos en la produccin, dando paso a la automatizacin industrial.

La palabra robot fue usada por primera vez en el ao 1921, cuando el escritor checo Karel Capek estrena en el teatro nacional de Praga su obra Rossum's Universal Robot (R.U.R.). Su origen es la palabra eslava robota, que se refiere al trabajo realizado de manera forzada. Los robots de R.U.R. servan a sus jefes humanos desarrollando todo tipo de trabajos fsicos, hasta que finalmente se rebelan contra sus dueos, destruyendo toda la vida humana, a excepcin de uno de sus creadores, con la frustrada esperanza de que les ensee a reproducirse.

Jacquard

Hargreaves Cartwright

8

Fue el posterior uso de este nuevo trmino por parte de distintos autores del gnero, lo que permiti su conservacin, debido a que acerc a ste a la comunidad no industrializada y provoc que quedara asociado de manera no oficial el termino robot con las mquinas autnomas. Isaac Asimov (1920-1992) autor de origen ruso y nacionalidad americana, fue el autor mas importante y el mximo impulsor del uso de la palabra robot, y en su publicacin Galaxy Science Fiction (1945) enunci sus tres leyes de la robtica.

1. Un robot no puede perjudicar a un ser humano, ni con su inaccin permitir que un ser humano sufra dao.

2. Un robot ha de obedecer las rdenes recibidas de un ser humano, excepto si tales rdenes entran en conflicto con la primera ley.

3. Un robot debe proteger su propia existencia mientras tal proteccin no entre en conflicto con la primera o segunda ley.

9

2.2

Evolucin

10

En las ltimas cuatro dcadas la robtica ha pasado de ser un mito literario a una realidad imprescindible en cualquier proceso productivo. En sus comienzos, all por la dcada del cincuenta fue discutida y hasta negada. Con el avance de la tecnologa y la aceptacin de la humanidad de su evidente importancia y elocuente impacto en la produccin en casi todos los rubros, la robtica fue tomando cada vez mas importancia hasta que en los aos noventa alcanz su madurez, logrando un importante crecimiento en la demanda y una aceptacin total en la industria. El robot como mquina lleva un desarrollo independiente del trmino robot. Luego de los primeros autmatas previamente descritos, los que en mayora posean aspecto humano o al menos de algn ser vivo, tomaron la posta en la carrera de la automatizacin sus progenitores ms directos, los telemanipuladores. El primero fue desarrollado por R.C. Goertz del Argonne National Laboratory (1948). Como su nombre lo indica, estos provean al usuario la posibilidad de operar a distancia, es decir, mediante el uso de un telemanipulador a travs del cual una persona poda acceder a determinado proceso de manera remota (ver imagen 4.1). Fue y es de gran aplicacin en circunstancias donde la presencia de un operario en determinado lugar geogrfico pueda resultar peligrosa o perjudicial para la salud del mismo.

El esquema de este dispositivo es el de maestro esclavo, donde el maestro o manipulador se encuentra en una zona segura y es el esclavo el que esta en contacto con los materiales ubicados en zona de riesgo. Algunos de los casos mas frecuentes de utilizacin eran la manipulacin de materiales peligrosos tales como materiales radioactivos o sustancias qumicas txicas, o en casos donde el lugar donde se necesitara el desarrollo de la actividad tuviera condiciones no propicias para el bienestar del manipulador.

Telemanipuladores

11

Aos ms tarde, en 1954, Goertz hizo uso de la tecnologa electrnica y del servo control sustituyendo la transmisin mecnica por otra elctrica y desarrollando as el primer telemanipulador con servo control bilateral. Otro de los pioneros de la telemanipulacin fue Ralph Mosher, ingeniero de la General Electric que en 1958 desarroll un dispositivo denominado Handy-Man, consistente en dos brazos mecnicos tele operados mediante un maestro del tipo denominado exoesqueleto (ver imagen 4.2). Junto a la industria nuclear, a lo largo de los aos sesenta la industria submarina comenz a interesarse por el uso de los telemanipuladores. A este inters se sum la industria espacial en los aos setenta [FDR].

La evolucin de los telemanipuladores a lo largo de los ltimos aos no ha sido tan espectacular como la de los robots. Recluidos en un mercado selecto y limitado (industria nuclear, militar, espacial, etc.) son en general desconocidos y comparativamente poco atendidos por los investigadores y usuarios de robots. Por su propia concepcin, un telemanipulador precisa del mando continuo de un operador, y salvo por las aportaciones incorporadas con el concepto del control supervisado y la mejora de la tele presencia promovida hoy en da por la realidad virtual, sus capacidades no han variado mucho respecto a las de sus orgenes. La sustitucin del operador por un programa de computadora que controlase los movimientos del manipulador dio paso al concepto de robot.

Handy - Man

12

2.3

Robtica: Una actividad

interdisciplinaria

13

Sin duda podemos tomar a muchas de las ramas de la ingeniera como disciplinas individuales, que abarcan temas prcticamente existentes en profundidad slo dentro de los lindes de su abarcamiento, haciendo uso de conocimientos de otras actividades tan slo de manera complementaria. Pero no es ese el caso de la robtica, siendo que puede verse a esta ultima como una actividad compuesta por muchas otras, cada una con el objetivo de poder brindar el aporte necesario para solucionar una problemtica en particular y luego a partir del concepto de sinergia, poder unirse a las dems para conformar un todo. El auge de la Robtica y la imperiosa necesidad de su implantacin en numerosas instalaciones industriales, requiere el concurso de un buen nmero de especialistas en la materia. La Robtica es una tecnologa multidisciplinar. Hace uso de todos los recursos de vanguardia de otras ciencias afines, que soportan una parcela de su estructura. Destacan las siguientes:

Mecnica Cinemtica Dinmica Matemticas Automtica Electrnica Informtica Energa y actuadores elctricos, neumticos e hidrulicos Visin artificial Sonido de mquinas Inteligencia artificial.

Difcil resulte quizs, a simple lectura, poder ver con claridad la existencia de cada una de estas ramas de la ciencia en esta actividad que denominamos robtica, pero es necesario profundizar tan solo un poco para notar tal presencia casi insoslayable. Realmente la Robtica es una combinacin de todas las disciplinas expuestas, ms el conocimiento de la aplicacin a la que se enfoca, por lo que su estudio se hace especialmente indicado en las carreras de Ingeniera Superior y Tcnica y en los centros de formacin profesional, como asignatura prctica. Tambin es muy recomendable su estudio en las facultades de informtica en las vertientes dedicadas al procesamiento de imgenes, inteligencia artificial, lenguajes de robtica, programacin de tareas, etc. Imposible seria el desarrollo de algoritmos capaces de determinar el posicionamiento de los distintos componentes del robot sin la aplicacin de el algebra vectorial, o no utilizar el desarrollo de la serie de Fourier para determinar las armnicas que evitaran la destruccin de un robot que trabajara con movimientos oscilantes y repetitivos. De que forma seria posible crear instrucciones de alta precisin que para ser enviadas a una maquinaria en concepto de coordenadas o comandos, si no existiera la electrnica

14

que nos permitiera desarrollar circuitos integrados capaces recibir tales instrucciones, o de informtica aplicada con el motivo de generarlas?. Finalmente, la Robtica brinda a investigadores y doctorados un vasto y variado campo de trabajo, lleno de objetivos y en estado inicial de desarrollo. La abundante oferta de robots educacionales en el mercado y sus precios competitivos, permiten a los centros de enseanza complementar un estudio terico de la Robtica, con las prcticas y ejercicios de experimentacin e investigacin adecuados. Como puede verse, la robtica es una actividad realmente compleja, que crece a pasos agigantados no solo en el mbito de la industria sino que en una cantidad innumerable de reas tales como la medicina, el entretenimiento, el servicio, la investigacin, etc. La sola idea de producir un objeto animado, con cierta capacidad autnoma y capacidad de imitar movimientos y acciones que nosotros mismos hacemos, ha inspirado al hombre para reunir sus esfuerzos para mejorar y ampliar los alcances de la robtica, incorporando cada vez mas actividades a ella que puedan otorgar funcionalidades antes no conseguidas. Quien sabe, tal vez en un futuro no muy lejano, sea necesaria la aplicacin de la psicologa para el desarrollo de los robots del maana. Lo que si es seguro es que como ya hemos mencionado, la robtica es realmente compleja, y solo la coherente y adecuada inter relacin de todas las actividades mencionadas dan origen a la robtica en si misma como hoy la conocemos.

15

2.4

Impacto en los distintos mbitos

16

Impacto en la automatizacin industrial El concepto que exista sobre automatizacin industrial se ha modificado profundamente con la incorporacin al mundo del trabajo del robot, que introduce el nuevo vocablo de "sistema de fabricacin flexible", cuya principal caracterstica consiste en la facilidad de adaptacin de un mismo ncleo de trabajo a diversas tareas de produccin diferentes. Las clulas flexibles de produccin tienen la particularidad de poder ajustarse a las necesidades del mercado de manera mucho mas dinmicas que otro tipo de sistema, y estn conformadas bsicamente por grupos de robots controlados por computadora. Una de las principales ventajas que otorga la implementacin de clulas flexibles es disminuir el tiempo del ciclo de trabajo en el taller de un producto. Esta gran ventaja primaria tiene a su vez una cualidad inherente que es la de librar a las personas de trabajos desagradables y montonos. La interrelacin de las diferentes clulas flexibles a travs de potentes computadoras, permite lograr una factora totalmente automatizada, como la que puede verse en algunas grandes compaas. Estas innovadoras metodologas de produccin impulsadas por la incorporacin robtica al mercado industrial, no solo trae la ventaja de poder producir mas y mejor, tambin es de gran aprecio la capacidad de cambio y evolucin de estos sistemas. Supongamos una repentina y acentuada disminucin en la demanda de un determinado bien bajo condiciones dadas por un mercado econmico cualquiera. Si una empresa tuviera en sus filas de produccin un gran porcentaje de mano obrera, se vera obligada a tomar medidas reductoras de personal o quizs metodologas de rotacin de horarios o reduccin de sueldos, lo que generara malestar en la fuerza productiva de la empresa y hasta quizs caos y descontrol. Este gran problema es evitado en gran medida por aquellas empresas que cuentan con un gran porcentaje de robotizacin en sus cadenas de produccin, lograda a travs de fra manipulacin de los niveles de fabricacin mediante el manipuleo del software.

Impacto en la competitividad

La adopcin de la automatizacin parcial y global de la fabricacin, por parte de las poderosas compaas multinacionales, obliga a todas las dems a seguir sus pasos para mantener su supervivencia. Cuando el grado de utilizacin de maquinaria sofisticada es pequeo, la inversin no queda justificada. Para poder compaginar la reduccin del nmero de horas de trabajo de los operarios y sus deseos para que estn emplazadas en el horario normal diurno, con el empleo intensivo de los modernos sistemas de produccin, es preciso utilizar nuevas tcnicas de fabricacin flexible integral. [CFIE] Impacto en la seguridad

Debido a la introduccin de sistemas robot asistentes, la separacin completa del

17

humano a partir del trabajo del robot no es ya la nica opcin para la operacin. Frente a esta situacin es cuando nos encontramos con escenarios de trabajo compartidos en los que los recaudos para la seguridad deben ser intensificados. Las lesiones que puede sufrir un ser humano a raiz de una colisin humano-robot, deben ser identificados y evaluarse junto con las posibles mejoras en el diseo y el control, para minimizar el riesgo potencial que acarrean estos sistemas automatizados. Las cuestiones de seguridad son, por razones obvias, uno de los principales puntos que luchan para la introduccin de nuevas tecnologas para el mercado. Los esfuerzos conjuntos de asociaciones nacionales e internacionales para establecer nuevos estndares para el diseo y la aplicacin de nuevos sistemas refleja las preocupaciones que acompaan a la introduccin de sistemas que permitan una estrecha cooperacin en las aplicaciones industriales humano-robot [Fryman]. Los estndares de certificacin europeos para los sistemas de robot, el ISO 10218/1 (2006) se divide eventualmente en dos partes:

La primera parte trata de las especificaciones tcnicas del robot que deben ser cumplidas por los proveedores de las unidades robticas durante el desarrollo del sistema.

La segunda parte se centra en medio ambiente del robot, el cual debe adaptarse durante la instalacin del sistema para garantizar una operacin segura en un lugar especfico para una determinada tarea.

Hasta ahora la industria se mantiene muy por detrs de sus posibilidades tcnicas en el control y la programacin de robots. Para superar esta falta de innovacin, nuevas confiables tecnologas y estrategias de seguridad deben de introducirse y las presentes normas de seguridad para las aplicaciones de robots industriales deben ser revisadas [Oberer].

Impacto sociolaboral

El mantenimiento de las empresas y el consiguiente aumento en su productividad, aglutinan el inters de empresarios y trabajadores en aceptar, por una parte la inversin econmica y por otra la reduccin de puestos de trabajo, para incorporar las nuevas tecnologas basadas en robots y computadores. Las ventajas de los modernos elementos productivos, como la liberacin del hombre de trabajos peligrosos, desagradables o montonos y el aumento de la productividad, calidad y competitividad, a menudo queda eclipsado por el aspecto negativo que supone el desplazamiento de mano de obra, sobre todo en tiempos de crisis. Este temor resulta infundado si se analiza con detalle el verdadero efecto de la robotizacin.

18

2.5

Origen de la Robtica Industrial

19

La primera patente de un dispositivo robtico fue solicitada en el ao 1954 por el inventor britnico C.W. Kenward la cual fue emitida en el Reino Unido en 1957. No obstante seria otro precursor, llamado George C. Devol, quien formara las bases de la robtica industrial moderna. Este ingeniero norteamericano fue el primero en pensar un sistema de transferencia de artculos programada cuya patenta seria emitida 1961. Es en 1956 cuando se pone en contacto con Joseph F. Engelberger, quien era vido lector de Asimov y director de ingeniera de la divisin aeroespacial de la empresa Manning Maxwell y Moore. Juntos, Devol y Engelberger comienzan a trabajar en la utilizacin industrial de sus mquinas, fundando la Consolidated Controls Corporation, que ms tarde se convertira en Unimation (Universal Automation), e instalando su primera mquina Unimate (1960) (ver imagen 5.1) en la fbrica de General Motors de Trenton, Nueva Jersey, en una aplicacin de fundicin por inyeccin. [FDR]

A partir de este gran avance en la tecnologa industrial, otras grandes empresas, empezaron la construccin de mecanismos de estructura similar que con el paso del tiempo, y por motivos de ndole comercial denominaron robots. En 1968 J.F. Engelberger visit Japn y poco ms tarde se firmaron acuerdos con Kawasaki para la construccin de robots tipo Unimate. El crecimiento de la robtica en Japn aventaj en breve a los Estados Unidos gracias a Nissan, que form la primera asociacin robtica del mundo, la Asociacin de robtica Industrial de Japn (JIRA) en 1972. Dos aos ms tarde se form el Instituto de robtica de Amrica (RIA), que en 1984 cambi su nombre por el de Asociacin de Industrias Robticas, manteniendo las mismas siglas (RIA). Por su parte Europa tuvo un despertar ms tardo. En 1973 la firma sueca A S E A construy el primer robot con accionamiento totalmente elctrico, el robot IRb6 (ver imagen 5.2), seguido un ao ms tarde del IRb6. En 1980 se fund la Federacin Internacional de robtica con sede en Estocolmo, Suecia.

Robot Ultimate

20

En 1973 KUKA construy su primer robot industrial, conocido como FAMULUS (ver imagen 5.3). Se trataba del primer robot del mundo con seis ejes de accionamiento electromecnico. La configuracin de los primeros robots responda a las denominadas configuraciones esfrica y antropomrfica, de uso especialmente vlido para la manipulacin. En 1982, el profesor Makino de la Universidad Yamanashi de Japn, desarrolla en concepto de robot SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm) que busca un robot con un nmero reducido de grados de libertad (3 o 4), un costo limitado y una configuracin orientada al ensamblado de piezas. La evolucin de los robots industriales desde sus primeros balbuceos ha sido de una aceleracin impactante. En poco ms de 30 aos las investigaciones y desarrollos sobre robtica industrial han permitido que los robots tomen posiciones en casi todas las reas productivas y tipos de industria. En pequeas o grandes fbricas, los robots pueden sustituir al hombre en aquellas tareas repetitivas y hostiles, adaptndose inmediatamente a los cambios de produccin solicitados por la demanda variable.

Robot Irb6

Robot FAMULUS

21

Los futuros desarrollos de la robtica apuntan a aumentar su movilidad, destreza y autonoma de sus acciones. La mayor parte de los robots actuales son con base esttica, y se utilizan en aplicaciones industriales tales como ensamblado, soldadura, alimentacin de mquinas herramientas, etc. Sin embargo, existen otros tipos de aplicaciones que han hecho evolucionar en gran medida tanto la concepcin de los robots como su propia morfologa. Entre algunos de estos robots dedicados a aplicaciones no industriales se destacan los robots espaciales (brazos para lanzamiento y recuperacin de satlites, vehculos de exploracin lunar, robots para construccin y mantenimiento de hardware en el espacio), robots para aplicaciones submarinas y subterrneas (exploracin submarina, instalacin y mantenimiento de cables telefnicos submarinos, limpieza e inspeccin de tuberas y drenajes subterrneos, inspeccin de sistemas de refrigeracin de centrales nucleares), robots militares (desactivacin de bombas, robots centinelas experimentales dedicados a patrullar reas crticas) robots mviles industriales (robots bomberos para patrullar fbricas, robots bibliotecarios, robots andantes con piernas) aplicaciones mdicas (prtesis robotizadas, sistemas de ayuda a discapacitados)y aplicaciones agrcolas (sembrado y recogida de cosechas, robot para esquilar ovejas) como para nombrar algunos ejemplos de una extensa lista. Parece como si la robtica y los tele manipuladores, volviendo los ojos hacia sus orgenes y con la experiencia acumulada tras 30 aos, reemprendiesen, esta vez juntos, el camino que un da tomaron de manera divergente. Puede que en un futuro los robots industriales se parezcan a aquellos robots de las novelas de Asimov, Capek o Harbou, que dieron nombre a los actuales herederos del Unimate. [FDR]

22

2.6

Tipos de robots industriales segn su

aplicacin

23

Los robots industriales son robots que se emplean para tareas vinculadas con la produccin de bienes de origen manufacturado en fabricas o industrias. Los tipos ms habituales son:

a) Robots de paletizado

b) Robots de soldadura

c) Robots de carga

d) Robots SCARA

e) Robots de ensamblaje

f) Robots para aplicacin de pintura

g) Robots para logstica

h) Robots para inspeccin de productos

a) Robots de paletizado

Los robots de paletizado permiten ubicar productos, materiales y en general objetos que se encuentren situado sobre un palet. Los sistemas automticos de paletizado son de muy diversa naturaleza y aspecto. Algunos robots de paletizado se encuentran distribuidos por todo el recinto de almacenaje y tienen la forma de cintas de transporte y numerosas carretillas que permiten situar los palets a diferentes alturas. (ver imagen 7.1) Otros robots de paletizado, presentan la forma de un eje de dos dimensiones que permite situar los palets en repisas a una sola altura.

Los robots industriales son robots que se emplean para tareas vinculadas con la produccin de bienes de origen manufacturado en fabricas o industrias. Los tipos ms habituales son:

i) Robots de paletizado

j) Robots de soldadura

k) Robots de carga

l) Robots SCARA

m) Robots de ensamblaje

n) Robots para aplicacin de pintura

o) Robots para logstica

p) Robots para inspeccin de productos

a) Robots de paletizado

Los robots de paletizado permiten ubicar productos, materiales y en general objetos que se encuentren situado sobre un palet.

24

Los sistemas automticos de paletizado son de muy diversa naturaleza y aspecto. Algunos robots de paletizado se encuentran distribuidos por todo el recinto de almacenaje y tienen la forma de cintas de transporte y numerosas carretillas que permiten situar los palets a diferentes alturas (ver imagen 7.1). Otros robots de paletizado, presentan la forma de un eje de dos dimensiones que permite situar los palets en repisas a una sola altura.

b) Robots de soldadura Se emplean masivamente en el ensamblaje de vehculos a motor, la soldadura por arco es la ms habitual. Los robots de soldadura suelen tener la apariencia de un brazo articulado que mediante algn mecanismo alimenta los electrodos necesarios para producir la soldadura. (ver imagen 7.2)

25

c) Robots de carga

Este tipo de robots suele estar formado por un doble eje (X e Y) que permite desplazar cargas sobre dos puntos, de esta forma nos situamos en el punto A y recogemos el objeto en cuestin para a continuacin desplazarnos sobre el plano y situarlo en un punto B. (ver imagen 7.3)

Suele ser necesario un tercer grado de libertad (en Z) para poder desplazar los objetos verticalmente y evitar as que toquen el suelo.

Un lugar muy frecuente de aplicacin de este tipo de robots son los puertos aduaneros y se aplican tanto a la carga como a la descarga de barcos de transporte de cargas.

d) Robots SCARA Los robots SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm) son robots equipados de libertad total de movimientos en los ejes X e Y pero limitados severamente en sus desplazamientos en el eje Z. (ver imagen 7.4) Es decir, se comportan de forma parecida al brazo humano, permitiendo ubicar el extremo de la mano en cualquier ubicacin pero siempre sobre el plano. En el eje vertical solo realizan manipulaciones simples que habitualmente consisten en presionar y desplazarse unos pocos centmetros. Debido a estas caractersticas se usan sobremanera en la fabricacin de electrnica de consumo y en la clasificacin de artculos para su empaquetado.

26

e) Robots de ensamblado o Sistema de manufactura integrada Los robots de ensamblado no poseen las mismas caractersticas de otros tipos de robots, en este caso hablamos de sistemas autnomos controlados por computadora, son muy empleados en la industria de hoy en da ya que se enfocan al desarrollo de procesos automatizados para la fabricacin. (ver imagen 7.5) En dichos sistemas se incluyen elementos robticos y estaciones para diversos propsitos como lo son: maquinados, inspeccin, transporte, almacenamiento, ensamble, entre otros. El ensamble manual se clasifica con frecuencia como una operacin "no calificada", sin embargo, en el diseo de robots se pretende obtener estabilidad y precisin, considerando que la industria actual requiere ensambles y movimientos no solo en una posicin, siendo ste uno de los problemas que se presentan en el laboratorio de manufactura integrada.

27

f) Robots de pintura Su morfologa es similar a la de otros robots, como por ejemplo a la de los robots de soldadura, solo que en este caso particular estn combinados con otro tipo de herramienta, en vez de poseer un cabezal con electrodos, poseen inyectores de pintura, que podrn variar notoriamente segn el trabajo a realizar. (ver imagen 7.6) Son utilizados para esta aplicacin dada su conocida precisin y uniformidad de movimiento, lo que logra un acabado optimo en la superficie tratada. No obstante, usualmente son ayudados por mano de obra humana debido a que dependiendo de la complejidad de la pieza sobre la que se efecta el trabajo puede darse la situacin de que el robot no alcance todos los espacios que requieran cobertura, necesitando as una supervisin extra.

g) Robots para logstica Estos robots se utilizan para resolver la logstica dentro de grandes depsitos, logrando un incremento sensiblemente notable en la velocidad de despachos de mercadera. (ver imagen 7.7) En semejanza con los sistemas robotizados de manufactura integrada, los robots de logstica estn conformados por varias unidades robticas, que tal como la definicin de sistema lo especifica, la suma individual de sus partes no da el mismo resultado que analizando al sistema como un todo. Cada una de las unidades conformantes posee cierto grado de autonoma que esta expresada en la capacidad de resolver dificultades tales como la deteccin de obstculos en las vas destinadas para el transito. En caso de encontrar alguna anomala o contingencia, la unidad que lo haga reporta tal suceso a una unidad central. Esta unidad central es de carcter esttico, tiene un aspecto similar a una estacin de servidores de computadoras, y es la

28

encargada de realizar el planeamiento y determinacin de rutas para cada uno de los despachadores ya que es la que conoce el estado de todo el sistema, ya sea rutas bloqueadas, sectores de excesivo transito, ubicacin de las mercaderas, etc. Una vez determinada la solucin del problema, la central enva la informacin pertinente a la unidad que la solicito.

29

3

Objetivos

30

Tal como dejo expresado la primera investigacin expuesta en la antesala de este trabajo, la robtica ha ido desarrollando un papel cada vez mas participativo en cada obra productiva que el hombre decide poner en marcha. Planteada esta capacidad casi arrolladora frente a otras tecnologas, tal vez mas rudimentarias, pasaremos a plantear el objetivo que se persigue en este desarrollo. Podemos dividirlo en tres partes, quedando declaradas de la siguiente manera:

1. Se intentara poner de manifiesto los valores de expansin, desde el punto de vista de la capacidad instalada, que la robtica ha logrado en los ltimos 40 aos.

2. Exponer el abarcamiento de los diferentes rubros en los que la robtica ha incursionado gracias a los novedosos diseos logrados.

3. Dar valores netos de tanto aumentos de produccin como reduccin de perdidas y aumento en las ganancias, invocando casos particulares de empresas que invirtieron en robtica.

31

4.1

10 Buenas Razones Para Invertir en

robtica

32

Parece ser que la automatizacin mediante el uso de robots trae beneficios inherentes e innegables, y que estos beneficios son tentadores para cualquier hombre de negocios que busca la eficientizacin de su empresa. Tal concepto parece converger en que todo el mundo productivo debiera correr como loco a adquirir su robot para ponerlo a trabajar de inmediato, sin embargo existen varias razones diferentes que son analizadas desde varios puntos de vista y realidades disjuntas, determinadas por los distintos mercados existentes, que condicionan la eleccin de tal o cual sistema para una empresa en particular. De esto se infiere que habr que realizar un previo anlisis que servir para determinar que sector de la produccin automatizar y que modalidad de robot elegir dependiendo de los grados de mejora que se quiera obtener y sobre todo que punto de la lista de beneficios aparejados a la robtica se quiera resaltar. La Federacin Internacional de robtica (IFR) ha recientemente remarcado un determinado numero de razones clave por las cuales vale la pena invertir en la automatizacin robtica. Siguiendo la lnea del ingeniero en robtica Mike Wilson [MWILSON], presentamos una expansin de esos puntos y una breve explicacin de los beneficios reflejados en el rea de los negocios. Diez de los beneficios mas comunes recibidos por el uso de los robots en la produccin:

1. reduccin de los costos operativos: Los robots pueden reducir tanto los costos directos como los gastos generales haciendo una diferencia notable en la competitividad.

2. Mejora en la calidad y coherencia del producto: Los robots logran un alto

nivel de calidad de materiales de acabado, debido a que no corren con los riesgos de fatiga, distraccin u otros efectos ocasionados por las tareas tediosas y repetitivas.

3. Mejora de la calidad de trabajo para los operarios: Gracias a los robots, los

empleados ya no tendrn que trabajar bajo condiciones de alta temperatura o en zonas de altos niveles de polvo o cualquier ambiente peligroso, adems de que pueden aprender valiosas habilidades de programacin y ser liberados de otros trabajos.

4. Aumento de las tasas de produccin: Los robots pueden trabajar

indefinidamente, incluso en fines de semana o feriados con tan solo un mnimo de supervisacin, con lo cual se logra incrementar los niveles de salida y las fechas limite pueden ser respetadas con mas holgura.

5. Incremento de la flexibilidad de la manufactura: Los robots pueden proveer

flexibilidad a las lneas de produccin, gracias a su capacidad de aprendizaje instantneo, esto es poder cambiar completamente su labor dentro de una lnea de produccin a partir del sencillo cambio de un programa. Incluso un

33

solo robot puede participar en diferentes lneas y en cada una desarrollar procesos completamente distintos.

6. reduccin en el derroche de material e incremento de la productividad:

Los robots pueden lograr acabados de alta calidad a lo largo de toda su jornada, con lo que se obtiene notorias reducciones de perdidas de material debido a la disminucin de unidades producidas con imperfecciones o de calidad dudosa.

7. Cumplimiento de las normas de seguridad y mejora en la seguridad y

salud laboral: Los robots pueden tomar tareas desagradables, difciles o con riesgo para la salud, disminuyendo la probabilidad de accidentes causados por el contacto de los trabajadores con procesos y/o maquinas potencialmente peligrosos.

8. reduccin de la rotacin laboral y facilitacin de la contratacin de

trabajadores: Con el advenimiento de la dificultad para conseguir mano de obra calificada y con los altos costos que la contratacin de la misma incluye, los robots pueden ser una alternativa ideal.

9. Reducir los costos de capital: Los robots pueden ayudar a reducir los costos

ocasionados por el desperdicio de insumos y materia prima, adems debido a la reduccin del trabajo manual, habrn menores costos debido a enfermedades, accidentes y seguros.

10. Ahorrar espacio en reas de produccin sobre valuadas: Los robots pueden

ser ubicados en plataformas, paredes o incluso en cielos rasos y se los puede programar para trabajar en espacios confinados ahorrando as valioso espacio de planta.

Distintos mercados poseen distintas necesidades y segn sus realidades econmicas, distintas formas de cubrir esas necesidades. Segn la revista ABB Robotics existe actualmente una gran sub divisin a la hora de poner un ojo en el camino de la robotizacin, marcada por los diferentes intereses a alcanzar. Existen varias potenciales justificaciones para el uso de robots, y la significancia de estos variara dependiendo de las condiciones econmicas de cada pas. En Europa el uso eficiente de recursos, incluyendo la energa, espacio y mano de obra, conjuntamente con el aseguramiento de la salud y la seguridad de la fuerza de trabajo son usualmente los puntos sobre los que ronda el hecho de una posible robotizacin. Mientras que en los Estados Unidos es frecuente encontrar que sean los costos de produccin los que motiven la inversin. Algo parecido sucede en pases como Japn, donde los costos de mano de obra son elevados en comparacin a otros pases, con tal condicin la meta principal es eficientizar la produccin.

34

En cambio en aquellos mercados donde la fuerza de trabajo es mas econmica, caso como el de China, es definitivamente la calidad la que promueve el cambio, donde la automatizacin asegura consistencia, reduce los desperdicios y mejora los procesos de control.

35

4.2

Estadsticas comerciales

36

Desde la solicitud de la primer patente de un sistema robtico en el ao 1954 y con el transcurso del tiempo, la robtica ha ido tomado un papel cada vez mas importante en la actividad industrial. Como todas las innovaciones las primeras unidades fabricadas con intencin comercial tenan un costo relativamente alto, lo que llevaba a los potenciales compradores a una larga evaluacin a la hora de adquirir un robot para establecerlo como maquina productiva, debido a que varias jornadas de varios empleados podan ser cubiertas por un valor equivalente y las tareas limitadas que los primeros diseos podan desarrollar podan ser llevadas a cabo por personal poco capacitado. No obstante, la constante evolucin e investigacin en la materia lograron varios avances en este campo, lo que permiti que de a poco comenzara a ponerse en marcha una nueva revolucin industrial. Casi dos dcadas despus de aquella primera patente, fue que se instalo el primer robot en un entorno industrial *1 pero no fue hasta la dcada del noventa que la demanda de estas maravillas tecnolgicas tomo una importancia notable. En el grafico 10.1 puede verse como la demanda fue evolucionando desde 1973 hasta la actualidad, e incluso se puede apreciar una proyeccin hacia futuro de cmo se comportara en los prximos aos [WorldRob].

*1 Vase capitulo 6, Orgenes de la robtica industrial.

Grafico 4.2.1

Estimacin a nivel mundial de stock de robots

industriales

37

Grandes empresas dedicadas al campo del desarrollo de la robtica, podemos mencionar a KUKA, ABB, Unimation entre otras, pudieron apreciar el gran potencial econmico que traa aparejado la robotizacin de las industrias, por lo tanto enfocaron sus esfuerzos e inversiones a trabajar en el desarrollo de robots econmicamente mas convenientes para poder intensificar la demanda. Es por eso que a mediados de 1990 los precios comenzaron a bajar sensiblemente y como consecuencia se desato un aumento en las ventas. Observando la curva perteneciente al grafico10.2 descrita por los precios necesarios a abonar para la adquisicin de una unidad solo teniendo en cuenta el valor del producto, es posible ver una pendiente negativa fuertemente marcada entre los aos 1991 y 1993. No obstante, es apreciable a simple vista que los precios ajustados tuvieron un descenso mucho mas marcado aun. Esto se debi a que adems de mejorar los procesos productivos, lo que permiti obtener productos mas econmicos, las empresas fabricantes de robots mejoraron tambin los diseos entregando modelos mas econmicos que los anteriores y mas eficientes, capaces de hacer tareas mas complejas y a mayor velocidad. Por lo tanto, al efectuarse el ajuste de los costos teniendo en cuenta este detalle, se obtiene la curva trazada en color rojo que da una clara idea de el por que del gran aumento de la utilizacin de robots en una porcin importante de las industrias.

Grafico 4.2.2

ndice de precios de los robots industriales

con y sin ajustes de calidad

38

La robtica en los continentes

A continuacin se presentan algunos cuadros conteniendo informacin estadstica con respecto a las ventas de unidades robticas en los principales continentes consumidores de esta tecnologa en el ao 2008.

Amrica del Norte

Amrica del Sur y Central

Datos Importantes del ao 2008

Las ventas sobrepasaron las 1.200 unidades, un %40 mas que en

2007.

Se esperan 2.700 ventas para el ao 2011, lo que significara una

duplicacin de las ventas.

La capacidad instalada hasta este ao es de 5.800 unidades.

Se esperan unos 12.000 para el ao 2011.

Datos Importantes del ao 2008

Las ventas sobrepasaron las 18.500 unidades, un %2 menos que

en 2007.

Los robots de soldadura conformaron el %43 y los de

manipulamiento un %37.

La capacidad instalada hasta este ao es de 170.700 unidades.

Se esperan unos 192.500 para el ao 2011

39

Oceana

Europa

Asia

Distribucin de los robots en las distintas industrias

Es interesante lo que se observa en el grafico 4.2.3. Se puede apreciar la fuerte presencia robtica en las industrias relacionadas con los automotores. Esto es entendible debido a que prcticamente le debemos la aparicin de los robots a esta industria. No obstante, es clara la presencia de estos tanto en la industria qumica

Datos Importantes del ao 2008

Las ventas sobrepasaron las 900 unidades.

La capacidad instalada hasta este ao es de 6.500 unidades.

Datos Importantes del ao 2008

Las ventas sobrepasaron las 61.000 unidades, un %5 mas que en

2007.

Moldeado de plstico %56 y soldadura %20 .

La capacidad instalada hasta este ao es de 512.000 unidades.

Se esperan unos 590.000 para el ao 2011.

Datos Importantes del ao 2008

Las ventas sobrepasaron las 37.000 unidades, un %6 mas que en

2007.

Se esperan 40.000 ventas para el ao 2011.

La capacidad instalada hasta este ao es de 345.200 unidades.

Se esperan unos 389.000 para el ao 2011.

40

como en la fabricacin de maquinaria elctrica. Grandes mercados, tal vez los mas importantes de la actualidad, como son los mercados asiticos, encabezado por la gran potencia China son los autores de esta fuerte robotizacin en estos sectores de la industria.

Grafico 4.2.3

41

4.3

Casos de Anlisis

42

Industria alimenticia

El caso Unilever Esta empresa alemana decidi invertir para la automatizacin de su proceso de empaquetado buscando varias metas al unsono. En primera instancia tena la necesidad de aumentar el volumen de produccin adems de elevar el grado de confiabilidad en el proceso de empaquetado. Para esto acudi a la empresa Robomotion [ROBOMOTION], quien junto a la empresa Schunk [SCHUNK] disearon un sistema de sujecin especial, dedicado al packaging de embutidos (ver imagen 4.3.).

Sistema elegido:

IRB 340 FlexPickers es un robot que funciona a alta velocidad sobre una lnea de envasado. Los datos de posicionamiento y localizacin necesarios provienen de un sistema de procesamiento de imagen que esta posicionado para capturar la informacin relativa a cada uno de los objetos individuales y pasrsela a una computadora central. Este le permite poder capturar todos los objetos a pesar de que estos tengan una disposicin geogrfica aleatoria.

Gracias a este dispositivo la empresa Unilever logr un incremento en su produccin de un %25, y una disminucin de prdidas por productos finales de mala calidad o problemas en el proceso de empaquetado en un %15.

43

Industria automotriz El caso Chrysler

La planta de Chrysler, Sterling Heights Assembly ubicada en Michigan, USA, fue extensivamente remodelada en el ao 2006 como parte de una inversin de u$s 500 millones. Esta planta contara con la cantidad de 620 robots, lo que le permitira realizar la produccin de tres modelos diferentes a todo momento, con la flexibilidad adicional de poder agregar otro modelo los fines de semana. El grado de intercambiabilidad es completo, a tal punto que se puede dedicar la produccin completa a un solo modelo, o a cualquier combinacin de los tres. (ver imagen 4.3.2)

Segn el director de Ingeniera de Manufactura Avanzada de Chrysler, Robert Barstead, a partir de la remodelacin consiguieron mejoras de la carga til, capacidad, precisin y flexibilidad, pero lo que es ms importante, el costo. Los precios de los robots han disminuido drsticamente en los ltimos aos y cree Barstead, que en comparacin, hubiera costado el doble lograr este grado de flexibilidad si se hubiera optado por un equipo de automatizacin mas rgido, y claramente los beneficios no hubieran sido los mismos. La meta de Chrysler fue decididamente poseer la capacidad de moldear su produccin segn las continuas fluctuaciones del mercado actual. Aseguran no haber tenido diferencias de calidad en sus productos y que tampoco fue la idea un aumento del promedio vehculos / hora.

Las empresas proveedoras

fueron ABB, Fanuc y Nachi.

44

El caso BMW

Con una serie de premios ya en su haber, la fbrica de BMW en Leipzig, Alemania, cuenta ahora con uno ms, el cual le fue adjudicado gracias a la calidad de punta lograda en las terminaciones de pintura alcanzada en sus vehculos. Con un sistema prcticamente %100 robotizado (ver imagen 4.3.3) y en combinacin con pinturas de alta tecnologa, BMW no slo ha sido capaz de ponerse a la vanguardia del rubro de calidad sino tambin de la proteccin del medio ambiente, gracias a los altos niveles de eficiencia obtenidos y el bajo impacto ambiental de los pigmentos utilizados.

La empresa automotriz asegura alcanzar un nivel de eficiencia entre el %70 y el %90 en el uso de pinturas, es decir solo un %20 (en promedio) es capturado por los sistemas de agua circulante ubicado debajo de las plataformas de pintado, el cual es filtrado a posteriori y del cual se obtiene aun una eficiencia mayor gracias al recupero de una gran porcin de la pintura disuelta. El caso Audi Otra de las empresas que incursiono tambin en la tecnologia de pintado mediante el uso de robots es la tambin compaa automotriz alemana Audi. En este caso no fueron slo por la optimizacin en el uso de la materia prima, sino que adems apuntaron a la flexibilidad. La clave del xito es la nueva aplicacin de sinergias que resultan de los montajes ms uniformes de las instalaciones individuales de pintura y programas robticos. La

45

sinergia permite un ahorro considerable tanto en el planificacin y puesta en fases, as como en el funcionamiento da a da. En abril de 2005, Audi firm un contrato con la empresa ABB para promover el cambio total en los sistemas de pintado de base y de terminacin en las plantas de Ingolstadt y Neckarsulm. La idea era ir desde el pintado manual hasta uno completamente automatizado con atomizadores de alta velocidad. En total, entre las dos plantas, se instalaron 73 robots de manipulamiento y 50 robots de pintado.

La imagen 4.3.4 pertenece a una de las estaciones de pintado de la planta ubicada en Ingolstadt. Ambas estaciones poseen robots y atomizadores idnticos por lo que es posible usar los mismos programas de movimiento para los procesos de recubrimiento. PSA y Magnetto Automotores en el Mercosur

El grupo italiano Magnetto, posee dos instalaciones en el cono sur. Una en la provincia argentina de Buenos Aires, la cual fue adquirida tras la compra de los terrenos, y otra en Puerto Real, Brazil, que fue entregada por el gobierno de ese pas

46

en concepto de concecin. Las dos plantas proveen paneles de tamao medio y grande y partes de acero para un nmero de vehculos producidos en la regin, tales como los modelos Citroen C3, Picasso, Peugeot 207, 307, Partner, entre otros. Estas instalaciones del Mercosur han logrado un importante crecimiento en ventas en PSA en los ltimos tres o cuatro aos. Conjuntamente PSA ha tomado una estrategia muy agresiva en sudamerica y ha planeado incrementar drsticamente la produccin en la regin. Con la intencin de acompaar el crecimiento, Magnetto increment su capacidad de produccin, expandiendo su fuerza de trabajo a unos 900 empleados en estas dos plantas, pero tambin entiende que no slo deber adoptar cambios para generar las cantidades requeridas, sino tambin para cumplir con los estndares de calidad exigidos. Sudamrica sufre el problema de poseer escasa tecnologa en sus lneas de produccin; gran parte de las cadenas de ensamblaje poseen trabajo manual obviamente llevado a cabo por el hombre. Nuestros clientes son muy conscientes de la importancia de la apariencia exterior de los autos, sto implica que los paneles que se estampan en nuestras plantas deben cumplir con los niveles ms altos de calidad dice Andrew Gordon de Magnetto Argentina. La capacidad del mercado para producir tal cantidad de paneles con los niveles de calidad requerido es limitada en la Argentina luego de varios aos de no inversin en la industria automotriz. Magnetto Automotores vio una oportunidad de posicionarse como uno de los ms importantes proveedores de esta tecnologa en el cono sur, y ha hecho las inversiones pertinentes para el caso. Ya hemos instalado lneas de prensa automatizadas en Brazil en primera instancia y luego en la Argentina durante el 2006 -2007 tambin asegura Gordon.

47

5

Conclusiones

48

Como se ha planteado repetidas veces en este trabajo, es imposible no notar el grado de dependencia que la humanidad tiene con la robtica. Es probable que en sus aos de gestacin mucha gente no hubiera apostado que hubiera llegado a alcanzar los niveles de importancia que ha logrado tomar, no slo en la industria, que ha sido el objeto de estudio en este desarrollo, sino tambin en rubro de los servicios. Niveles de calidad sin precedente se alcanzaron gracias a la automatizacin en las industrias, adems de volumenes productivos enormes en comparacin a los logrados con instalaciones de fuerza de trabajo manual. Estas nuevas reglas de juego impuestas, provocan que sea mucho mas difcil volverse competitivo en el mercado actual, porque si bien el costo de esta tecnologa se vio notablemente disminuido con el correr de los aos, aun hoy es motivo de una inversin diferencial a la hora de optar por su adquisicin. Este hecho es fcilmente perceptible con el anlisis de las instalaciones robticas de los mercados poderosos y de los mas dbiles. Tanto en los casos de anlisis como en las estadsticas comerciales presentados en este trabajo (ver 4.2 y 4.3), se expusieron casos que manifiestan estas diferencias. Es un caso ejemplo de este hecho el del mercado europeo y sudamericano, entre otros claro est. El haber alcanzado nuevos estandandares hace que aquellos que quedaron rezagados en la carrera de la innovacion, hace que en adicin a haber perdido cierta parte del mercado por verse imposibilitado de lograr ciertos volumenes o estandares de produccin, tengan costos mas elevados por lidiar con niveles de eficiencia menores, lo que hace casi imposible la compra de robots de produccion. Finalmente, a pesar del crecimiento y avance de la robotica en los diferentes ambitos, estamos todavia en la recepcion de la verdadera capacidad de cambio que trae aparejada esta tecnologia. Los continuos avances logrados en este campo se contiuaran sumando a lo ya logrado y la masificaran, llevandola a mercados menos favorecidos y nivelando un poco la actual brecha entre los diferentes mercados del mundo.

49

Resumen La robtica tiene sus orgenes en un tiempo en el que la mayora de las personas cree imposible de haber sido capaz de gestar los conceptos necesarios para desarrollar tal tecnologa. Los primeros robots no se parecan en mucho a los que hoy en da conocemos, sino mas bien que estos intentaban imitar y copiar la forma y acciones de algn ser vivo, ya fuera humano o animal, y se los identificaba bajo el nombre de autmatas. Con el tiempo fueron evolucionando y a medida que mejoraban los diseos sus creadores comenzaron a ver el potencial utilitario que estos posean, y as fue como aquellos dispositivos se transformaron en herramientas casi indispensables para el hombre. La palabra robot tuvo su puesta en escena justamente en un obra literaria escrita en los comienzos del siglo XX, y desde ah, a raiz de las subsecuentes ocasiones en las que fue utilizada por diferentes autores, fue adoptada como la palabra oficial para referirse a estas maquinas. Dado que el entorno del nacimiento de este nuevo vocablo fue la ficcin, tambin fue el concepto asociado a este dotado de tales rasgos, concepto que hasta hoy ni la ciencia ni la tecnologa pudieron hacer realidad pese a los gigantescos avances logrados. A mediados del siglo XX se instalaron los primeros robots en grandes fabricas, las que en mayora eran del rubro automotriz. Debido a sus notorias ventajas frente a otros sistemas mas antiguos, fueron ganando terreno en diferentes reas. Este proceso, al principio lento pero constante, fue otorgando cada vez mas popularidad a la robtica logrando acelerar la robotizacin de las industrias. Esto genero no solo la atencin de las grandes compaas sino tambin de aquellas de menor porte, debido a que gracias a la masificacin los costos fueron siendo cada vez mas bajos y en consecuencia hicieron a los robots mas accesibles. En la actualidad los robots se encuentran en casi todas las industrias y han reemplazado a sistemas de fabricacin previos gracias a las mejoras obtenidas en volumen de produccin, calidad de producto, desperdicio de insumos y materia prima, flexibilidad, etc.

Palabras claves Robtica, Robot, Industrial, Industria, Autmata, Automatizacin, Telemanipulador Sistema, automatico.

50

Abstract Robotics has its origins in a time when most people thought impossible to have been able to deed the concepts needed to develop such technology. The first robots did not look alike the robots we know today, but rather they were trying to imitate and copy the form and actions of any living being, whether human or animal, and were identified under the name of automatons. With time, they evolved and while their designs were being improved, their creators realized the potential these had; and that is how those devices became nearly indispensable tools for man. The word robot first appeared in a literary essay; at the beggining of the 20th century; and from there on due to the subsequent occasions where the word was used by the different authors it was adopted as the official word to be used when referring to these machines. Since the origin of this new word was fiction, so was the concept of robot endowed with such features, concept that up till today not science nor technology were able to make realistic, even with all the advancements done. In the middle of the 20th century; the first robots were installed in the big factories; most of them from the car industry. Due to their notorious advantages over older systems; they began to gain a foothold in different areas. This process; at the beginning slower but constant provided more and more popularity to robotics; making the automatization in the industries much faster. This not only generated the attention of the big companies but also of those smaller, because thanks to the mass use, the costs became lower and lower, making robots more accessible. Nowadays robots are present in almost every industy and have replaced previous manufacturing sistems thanks to the improvements obtained in volume; quality; resource waste; etc.

Keywords Robotics Robot Industrial Industry Automaton Automation Remote manipulator System

51

6

Referencias

52

[FDR] Fundamentos de Robtica de Aracil Santoja Rafael, Balaguer Carlos, Pein Luis Felipe y Barrientos Antonio. Editorial McGraw-Hill / Interamericana de Espaa 2 edicin Ao 2007

[WorldRob] Los datos estadsticos utilizados para la elaboracin de los grficos fueron obtenidos del sitio http:\\www.worldrobotics.org

[Fryman] Fryman, J.: Recent Developments in Robot Safety Standards at Robotics online, Octubre 2003.

[Oberer] S. Oberer . Investigation of Robot Human impact Alemania

[CFIE] Plataforma educativa CFIE de Valladolid http://cfievalladolid2.net

[UNECE] United Nations Economic Commission for Europe - http://www.unece.org/

[IFR] International Federation of Robotics - http://www.ifr.org/

[OSACA] Open System Architecture for Controls within Automation systems http://www.osaca.org/

[OMAC] Open, Modular Architecture Control http://www.omac.org/

[ACTIV] http://www.activrobots.com/

[MOBOT] http://www.mobotsoft.com/

[MWILSON] Presidente de la British Automation and Robotics Association (Asociacin Britnica de automatizacin y robtica)

[SCHUNK] http://www.schunk.de

53

[ROBOMOTION] http://www.robomotion.de