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Colaboración entre el hombre y el robot para la eficiencia de la producción

Industria 5.0: agregar la ventaja humana a la industria 4.0

 

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La Industria 4.0 –o la Cuarta Revolución Industrial– trajo tecnologías "inteligentes" como inteligencia artificial (IA), conectividad en la nube y analíticas de datos en tiempo real al mundo de la industria y la fabricación. En el centro de la revolución de la Industria 4.0 está el impulso hacia la eficiencia, la productividad y los sistemas ciberfísicos. 

 

Y donde la Industria 4.0 pone a las tecnologías inteligentes en el centro de la fabricación y las cadenas de suministro, la Industria 5.0 consiste en aumentar esa transformación digital con una colaboración más significativa y eficiente entre los humanos y las máquinas y sistemas dentro de su ecosistema digital. La asociación entre humanos y máquinas inteligentes se relaciona con la precisión y la velocidad de la automatización industrial con las habilidades de creatividad, innovación y pensamiento crítico de los humanos.

 

Las empresas modernas se enfrentan a niveles de competencia sin precedentes y a la creciente demanda de velocidad y personalización por parte de los consumidores. Las tecnologías de la industria 5.0 ayudan a obtener lo mejor de ambos mundos apoyando la creatividad humana y la eficiencia mecanizada. 

Industria 4.0 e Industria 5.0

Cada una de las tres primeras revoluciones industriales estaba impulsada por una nueva tecnología disruptiva: la potencia de la máquina de vapor, la eficiencia de la línea de montaje y la velocidad de procesamiento de la computadora. Estas épocas industriales eran conocidas como “revoluciones” porque las tecnologías que las impulsaban eran cambiadoras de juego y revolucionaban los negocios y la manufactura. 

 

La Cuarta Revolución Industrial, la Industria 4.0, está potenciada por tecnologías inteligentes. Subraya todos los avances de la industria 5.0 y, por definición, consta de nueve “pilares” críticos:

  1. Fabricación aditiva
  2. Realidad aumentada 
  3. Robots autónomos
  4. Big Data y analíticas 
  5. Conectividad en la nube
  6. Ciberseguridad
  7. Integración horizontal y vertical del sistema
  8. Internet de las cosas (IoT)
  9. Simulación y gemelos digitales 

Por lo tanto, la Industria 5.0 no representa tanto otra Revolución Industrial, sino que sirve para aumentar las tecnologías de la Industria 4.0 fortaleciendo la colaboración entre humanos y robots. Con la Industria 5.0, los nueve pilares de la Industria 4.0 se expanden con el impulso de colocar la creatividad y el bienestar humanos en el centro de la industria –para fusionar la velocidad y eficiencia de las tecnologías de máquinas con el ingenio y el talento de las contrapartes humanas–. 

Los siguientes conceptos son los pilares centrales de la Industria 5.0:

  • Una industria centrada en las personas pone las necesidades e intereses humanos en el centro del proceso de producción. En lugar de preguntar qué pueden hacer los trabajadores con la nueva tecnología, la Industria 5.0 pregunta qué puede hacer la tecnología por los trabajadores. Si bien los robots son incansables y precisos, son literales y carecen de la capacidad de pensamiento crítico y creativo de sus socios humanos.

Trabajando junto con las personas, los robots pueden cumplir con su propósito designado de brindar asistencia y mejorar nuestras vidas.

Universal Robots

  • Una industria sostenible ayuda a las empresas a reducir su impacto medioambiental mediante el desarrollo de procesos de economía circular. Otros cambios en la sostenibilidad incluyen la reducción del consumo de energía, las emisiones de efecto invernadero y los residuos, así como evitar el agotamiento y la degradación de los recursos naturales.
  • La producción industrial en una industria resiliente tiene un alto grado de solidez. Está bien armado contra las interrupciones y es capaz de apoyar infraestructuras críticas en tiempos de crisis. La pandemia sirvió para destacar las vulnerabilidades industriales y la importancia de una mayor agilidad y resiliencia en las cadenas de suministro y otros componentes de fabricación.

Integración de la Industria 5.0 en las tecnologías de la Industria 4.0

Con las iniciativas impulsadas por el valor y centradas en las personas de la Industria 5.0, las transformaciones tecnológicas de la Industria 4.0 se superponen para crear una interacción más fluida entre humanos y máquinas. A continuación se detallan algunas de las tecnologías específicas que lo logran: 

  • Las interacciones humanas/máquinas se pueden personalizar haciendo uso de sensores integrados, actuadores y tecnologías de aprendizaje automático para facilitar la adaptación de robots colaborativos.
  • Se están desarrollando colaboraciones humanas/robots potenciadas por IA para ayudar a reducir los residuos, aumentar el cumplimiento de la sustentabilidad y mejorar la eficiencia en el uso de los recursos invertidos.
  • Los sistemas avanzados de análisis y gestión de datos aprovechan IA y machine learning para ayudar a minimizar el desperdicio y la ineficiencia y optimizar el talento humano.
  • Los modelos de simulación y los gemelos digitales minimizan el desgaste de los sistemas del mundo real y optimizan el aprendizaje y la eficiencia de los usuarios humanos. Esto permite la máxima innovación y creatividad con un riesgo operativo mínimo.
  • Los robots colaborativos y las herramientas experimentales como la realidad virtual (RV) pueden ayudar a las empresas a duplicar la eficiencia de la automatización inteligente y la creatividad y las habilidades de resolución de problemas de los socios humanos/robots.

Fábricas del futuro: Beneficios duraderos de la industria 5.0

Las ventajas a largo plazo de adoptar la Industria 5.0 se alinean con sus valores centrales. Por ejemplo, una mejor atracción y retención de talento, un mayor ahorro de energía y una mayor resiliencia general. Los siguientes beneficios contribuyen a mejorar la competitividad y la pertinencia al adaptarse con éxito a un mundo cambiante y a nuevos mercados.

  • Atracción y retención de talento: cada año, a las empresas les resulta más difícil atraer y retener el tipo de fuerza laboral calificada y talentosa que necesitan para competir. Cuando los trabajadores son simplemente operadores de máquinas, se les niega el desafío y el aporte creativo que impulsa el logro humano. Los principios y tecnologías de la industria 5.0 proporcionan un entorno de trabajo más progresivo e interesante, lo que puede ayudar a aumentar la satisfacción y lealtad de los empleados.
  • Sostenibilidad y competitividad: en el mundo empresarial actual, las prácticas sostenibles ya no son una opción, sino una expectativa de las partes interesadas. Esto es especialmente cierto en el caso de las industrias con un uso intensivo de recursos y energía. Un negocio con visión de futuro con la sostenibilidad en mente será más atractivo para los inversores potenciales, los empleados y los consumidores. La adopción de las prácticas de la industria 5.0 fomentará el rendimiento económico de las industrias al tiempo que garantizará la sostenibilidad medioambiental. 
  • Resiliencia: la capacidad de reaccionar ante cambios disruptivos, como guerras comerciales, pandemias e impactos del clima, se ha convertido en un componente esencial para dirigir un negocio. Las tecnologías 5.0 de la industria están desempeñando un papel importante en el desarrollo de la agilidad y resiliencia industrial, a través de la recopilación de datos, el análisis automatizado de riesgos y la mejora de la seguridad. 

Robots colaborativos (cobots) y trabajadores humanos

La adopción de la Industria 5.0 como complemento de la Industria 4.0 puede mejorar significativamente la fuerza laboral. En particular, la Industria 5.0 aporta trabajadores altamente calificados y robots colaborativos (cobots) para trabajar codo a codo, lo que aumenta el valor que cada uno aporta a la producción. Esta generación evolucionada de máquinas está equipada con sensores, actuadores y controladores impulsados por IA que les permiten trabajar junto a los humanos de una manera segura y no intrusiva. Los cobots son versátiles, fácilmente programables, seguros e intuitivos de usar. 

 

¿Qué es un cobot?

 

Un robot colaborativo, o "cobot", es un robot que trabaja junto a un humano como guía o asistente. A diferencia de los robots autónomos que, una vez programados, trabajan de forma independiente, los robots colaborativos están diseñados para responder a las instrucciones y acciones humanas. La relación cobot/humana es una relación sinérgica en la que las fortalezas innatas tanto de los humanos como de las máquinas se unen para realizar tareas o procesos específicos. 

 

La colaboración entre humanos y cobots puede ayudar a desbloquear la innovación. Por ejemplo, en la moda del diseñador, los cobots pueden estar a cargo de recoger, cortar, sostener o incluso coser telas mientras los diseñadores los dibujan y dibujan en un modelo 3D de un maniquí en una computadora o conjunto de RV, en tiempo real. Esto podría hacer realidad la entrega en el mismo día de prendas de diseñador personalizadas. 

 

Además, el sector automotriz fue uno de los primeros en adoptar las tecnologías de cobot, usándolas como componentes críticos en las líneas de ensamblaje. Automatizando tareas repetitivas y peligrosas como soldadura, montaje y pintura, los humanos son liberados para atender tareas más complejas además de operar y mantener los robots. Esto incluye el emparejamiento de humanos y cobots en tareas de aseguramiento de calidad, donde la “visión robot” puede detectar de manera autónoma defectos o defectos no visibles inmediatamente para el ojo humano. 

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Los cogotes en las fábricas pueden mejorar la eficiencia y la experiencia de sus partes principales humanas.

Factory 5.0: La automatización industrial se personaliza

La integración de cobots y humanos trae el potencial para personalizar bienes a nivel industrial. A medida que los cobots ejecutan tareas repetitivas con una eficiencia precisa y predecible, los humanos pueden supervisar el proceso para garantizar que las solicitudes de personalización en tiempo real se entiendan y realicen. Las siguientes herramientas de Industria 5.0 ayudan a avanzar en la fabricación personalizable:

  • Las plataformas de gestión de datos unificadas recopilan, almacenan y analizan las entradas de los clientes –transformándolas en información estratégica para fabricantes–.
  • Los gemelos digitales y las simulaciones ayudan a maximizar la creación de prototipos de soluciones para ayudar a cumplir con los requisitos de los clientes con costos mínimos.
  • Los sistemas más inteligentes de IA y machine learning sirven para comprender y aprender sobre las preferencias y necesidades del cliente, y para dar soporte a la fabricación de componentes personalizados.
  • Sensores, actuadores, escáneres 3D, RV y otras herramientas más precisas hacen que la experiencia de personalización sea más accesible para la fuerza laboral y los clientes.

La industria 5.0 está ayudando a abrir las puertas en una nueva era de personalización tanto para clientes como para trabajadores.

La industria 5.0 hará de la fábrica un lugar donde puedan venir y trabajar personas creativas, para crear una experiencia más personalizada y humana para los trabajadores y sus clientes.

Esben Østergaard, director de tecnología y cofundador de Universal Robots

Próximos pasos en su recorrido hacia la transformación de la industria 5.0

El recorrido hacia la Industria 5.0 comienza con una buena planificación, estrategias sólidas, comunicación abierta e inclusiva y una sólida base de la Industria 4.0. Nunca es demasiado pronto para comenzar su recorrido hacia la transformación de la Industria 4.0 y la Industria 5.0 aprendiendo más sobre las mejores soluciones para los objetivos y desafíos únicos de su empresa. 

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