Supply Chain Frontiers issue n.º 52. Lea todos artículos en este asunto.
Los robots han sido parte integrante del paisaje industrial durante muchos años. Los avances en la tecnología están logrando que estas unidades sean más flexibles y versátiles, y el resultado desde la perspectiva de la cadena de suministro es que, a corto plazo, los robots estarán mejor equipados para admitir los ágiles sistemas de producción que las empresas necesitan para competir en mercados volátiles.
Una evolución clave es la que se ha producido en la «programación de de la coreografía de los robots», explica la doctora Julie Shah, responsable del grupo de robótica interactiva del laboratorio de ciencias informáticas e inteligencia artificial del MIT. Shah explicará las implicaciones en la próxima conferencia Crossroads 2014 del Centro de Transporte y Logística del MIT, que se celebrará el 25 de marzo de 2014 en el campus del MIT de Cambridge (MA).
El movimiento de humanos y robots en la fábrica tiene que coreografiarse cuidadosamente. Es necesario mantener una cierta distancia entre las personas y las máquinas por motivos tanto de seguridad como de eficacia; otra limitación es el hecho de que los encargos de trabajo deben completarse en un tiempo determinado, como por ejemplo entre las aplicaciones de pintura o antes del final de un turno. Algunas tareas solo pueden llevarse a cabo en ubicaciones específicas.
Además, estos requisitos tienen que cumplirse sin interrumpir los flujos de trabajo. «La gente tiene que tener la capacidad de entrar y salir de un espacio sin necesidad de apagar una célula (un equipo de robots)», explica Shah. Del mismo modo, hay que evitar poner en dificultades los movimientos de la máquina como consecuencia de la proximidad de operarios humanos.
Limitaciones como estas no son algo nuevo; no obstante, los robots están desplegándose actualmente en áreas que, en su momento, eran territorio exclusivo de los seres humanos, lo cual supone un aumento del desafío para los fabricantes.
«En el pasado, estos temas no han sido importantes, en especial cuando hablamos de tareas estructuradas para robots, pero estos robots están utilizándose cada vez en mayor medida para llevar a cabo trabajos que antes eran efectuados por personas», afirma Shah.
Asimismo, los avances en la tecnología robótica se traducen en que muchas máquinas ya no tienen que «enjaularse» tras barreras protectoras especiales, y se abren nuevas posibilidades de integración de estas unidades en los procesos de producción.
El resultado final son interacciones más complejas entre humanos, máquinas y los procesos de fabricación que en última instancia abastecen los mercados. Si este «baile» puede reorganizarse sobre la marcha para dar cabida, digamos, a un cambio inesperado en la producción, la totalidad de la operación pasa a tener mucha más capacidad de respuesta.
«Es posible optimizar rápidamente la programación del trabajo si, por ejemplo, se introducen lotes de diferentes tamaños», comenta Shah. También es más fácil suprimir posibles demoras de producción cuando los programas de trabajo pueden reconfigurarse casi en tiempo real.
No es difícil imaginar las implicaciones de la cadena de suministro. El boom de las ventas en línea y la proliferación de las SKU como consecuencia de la personalización de los productos son solo dos tendencias que están impulsando la mayor volatilidad de la demanda. Mejorar la capacidad de los sistemas de fabricación para que pueda adaptarse a las fluctuaciones en la demanda de una forma eficaz hace que la cadena de suministro de extremo a extremo sea más ágil.
Esto es en lo que está trabajando un equipo de investigadores, entre los que se encuentra Shah. Han desarrollado un algoritmo llamado Tercio que puede reconfigurar muy rápidamente la programación de un trabajo que implique a múltiples agentes; por ejemplo, con métodos tradicionales, normalmente se necesitan 30 minutos para reprogramar cuatro robots a los que se les haya asignado una tarea determinada, mientras que con el nuevo algoritmo, 10 robots responsables de 500 tareas pueden reasignarse en 10 segundos o menos a modo de respuesta ante un cambio externo.
«Se puede tardar algunas horas en configurar una nueva programación, incluso cuando se generan problemas sin importancia, pero nuestro algoritmo es el primero en abordar problemas de programación de esta naturaleza en segundos», afirma Shah.
También asegura que Tercio abrirá nuevos horizontes funcionales para los robots, y reforzará la tendencia hacia un uso más amplio de estas máquinas en sistemas de producción.
El equipo está trabajando con los fabricantes en una serie de sectores para aplicar el algoritmo en sistemas de producción reales. «Un ejemplo de aplicación es la programación dinámica de operaciones de montaje, de tal forma que el flujo de trabajo alcance un nivel casi óptimo a pesar de los tiempos de proceso variables», comenta Shah.
Más información sobre Crossroads 2014, biofabricación, robots e impresión en 4D: The Next Decade of Disruptive Innovation; la conferencia está disponible aquí. Inscríbase aquí para la conferencia.