Una metodología para la implementación flexible de robots colaborativos en sistemas de manufactura inteligente
Autores: Giberti, Hermes; Abbattista, Tommaso; Carnevale, Marco; Giagu, Luca; Cristini, Fabio
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Una metodología para la implementación flexible de robots colaborativos en sistemas de manufactura inteligente
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Producción a pequeña escala
Personalización
Flexibilidad
Clave de innovación
Robótica colaborativa
Proceso de programación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
La producción a pequeña escala depende cada vez más de la personalización y la flexibilidad como clave de innovación para el éxito en respuesta a las necesidades del mercado, como la diversificación de las preferencias del consumidor y/o una mayor presión regulatoria. Esto es posible gracias a líneas de ensamblaje dinámicamente adaptables a nuevos requisitos de producción, fácilmente reconfigurables y reprogramables ante cualquier cambio en la línea de producción. En estas nuevas líneas de producción automatizadas, donde la automatización tradicional no es aplicable, se puede establecer una colaboración entre humanos y robots, dando lugar a una especie de artesanía industrial. La idea en la base de este trabajo es aprovechar la robótica colaborativa utilizando los robots como otras herramientas industriales genéricas. Para superar la necesidad de una programación compleja, identificada en la literatura como uno de los principales problemas que impiden la difusión de los cobots en entornos industriales, el documento propone un enfoque para simplificar el proceso de programación manteniendo al mismo tiempo una alta flexibilidad a través de un enfoque parametrizado piramidal que explota las características colaborativas de los cobots. Se describe y valida un procedimiento de Programación de Refinamiento Interactiva a través de un caso de prueba real realizado como piloto en el departamento de Automatización de Edificios de ABB en Vittuone (Milán, Italia). Los ingredientes clave novedosos en este enfoque son una primera fase de traducción, llevada a cabo por ingenieros de procesos de producción que convierten la secuencia de operaciones de ensamblaje en un código preliminar construido como una secuencia de operaciones robóticas, seguida de una corrección en línea realizada por usuarios no expertos que pueden interactuar con la máquina para definir los parámetros de entrada que hacen que el código robótico sea ejecutable. Los usuarios en este segundo paso no necesitan ninguna competencia en programación de código robótico. Además, desde un punto de vista económico, se propone una forma estandarizada de evaluar la conveniencia de la inversión robótica. Tanto los resultados económicos como técnicos destacan mejoras en comparación con el enfoque de automatización tradicional, demostrando la posibilidad de abrir nuevas oportunidades para los robots colaborativos cuando se involucran tamaños de lote pequeños/medianos.
Descripción
La producción a pequeña escala depende cada vez más de la personalización y la flexibilidad como clave de innovación para el éxito en respuesta a las necesidades del mercado, como la diversificación de las preferencias del consumidor y/o una mayor presión regulatoria. Esto es posible gracias a líneas de ensamblaje dinámicamente adaptables a nuevos requisitos de producción, fácilmente reconfigurables y reprogramables ante cualquier cambio en la línea de producción. En estas nuevas líneas de producción automatizadas, donde la automatización tradicional no es aplicable, se puede establecer una colaboración entre humanos y robots, dando lugar a una especie de artesanía industrial. La idea en la base de este trabajo es aprovechar la robótica colaborativa utilizando los robots como otras herramientas industriales genéricas. Para superar la necesidad de una programación compleja, identificada en la literatura como uno de los principales problemas que impiden la difusión de los cobots en entornos industriales, el documento propone un enfoque para simplificar el proceso de programación manteniendo al mismo tiempo una alta flexibilidad a través de un enfoque parametrizado piramidal que explota las características colaborativas de los cobots. Se describe y valida un procedimiento de Programación de Refinamiento Interactiva a través de un caso de prueba real realizado como piloto en el departamento de Automatización de Edificios de ABB en Vittuone (Milán, Italia). Los ingredientes clave novedosos en este enfoque son una primera fase de traducción, llevada a cabo por ingenieros de procesos de producción que convierten la secuencia de operaciones de ensamblaje en un código preliminar construido como una secuencia de operaciones robóticas, seguida de una corrección en línea realizada por usuarios no expertos que pueden interactuar con la máquina para definir los parámetros de entrada que hacen que el código robótico sea ejecutable. Los usuarios en este segundo paso no necesitan ninguna competencia en programación de código robótico. Además, desde un punto de vista económico, se propone una forma estandarizada de evaluar la conveniencia de la inversión robótica. Tanto los resultados económicos como técnicos destacan mejoras en comparación con el enfoque de automatización tradicional, demostrando la posibilidad de abrir nuevas oportunidades para los robots colaborativos cuando se involucran tamaños de lote pequeños/medianos.