Soluciones para un nuevo nivel de cali-dad en la colaboración humano-robot de Audi

Optimización general en el contexto de la industria 4.0

El uso optimizado de sistemas robóticos está desempeñando un papel cada vez más importante con respecto a la industria 4.0. A fin de lograr la máxima eficiencia en el ensamblado, los robots y las personas trabajarán juntos mucho más estrechamente de lo que lo hacían y hacen en el caso de las fábricas tradicionales. En Ingolstadt, Audi e Ingenics están trabajando intensamente para crear nuevas soluciones de colaboración humano-robot (HRC).

La fuerte influencia de la Industria 4.0 significa que la evolución de la producción necesita habilitar el uso de robots en estrecha cooperación con personas sin equipo de protección elaborado de manera que cada lado pueda servir de complemento al otro en forma segura y de la mejor manera posible. Ingenics AG está trabajando actualmente con AUDI AG para identificar y analizar las posibles aplicaciones piloto en el ensamblaje final del vehículo.

Hasta ahora ha habido una separación estricta entre los trabajos realizados por personas y robots por razones de seguridad. Las áreas de trabajo estaban normalmente separadas por cercas de seguridad, impidiendo que la colaboración humano-robot se convirtiera en colisión humano-robot. Sin embargo, esto también ha causado que las empresas pierdan la oportunidad de explotar las principales fuentes de potencial de producción eficiente y fluida. Ahora la gente en muchos lugares está buscando colaboración humano-robot como una nueva oportunidad. "Tendrá que haber una amplia reorganización de HRC", comenta Thomas Kleinbeck, Gerente de Proyectos de Ingenics.

La gente en un entorno digital

Donde quiera que los humanos y los robots "se estorben mutuamente" en estos días, la máquina típicamente se detiene tan pronto como se detecta una situación potencialmente peligrosa. Como resultado, la producción puede ralentizar o paralizarse por un tiempo. "Esto es algo que ya no deberíamos tolerar", explica Kleinbeck. "Necesitamos urgentemente nuevos conceptos de seguridad que permitan una cooperación estrecha y sin ralentizar las operaciones de la producción". Continúa diciendo que estos sistemas deben registrar las actividades en curso y evaluar con exactitud el riesgo potencial con base en el contexto general y situación actual. "La normalización de los sistemas de seguridad que dependiendo del contexto y su integración a entornos de producción inteligentes son requisitos fundamentales para que los robots puedan utilizarse efectiva y económicamente en entornos de trabajo mixtos".

Aún siguen siendo indispensables los sistemas de protección y seguridad fiables siempre que las áreas de trabajo de las personas y las máquinas se superpongan. "No tenemos ninguna intención de sacudir (cambiar) las cosas en ese frente, por supuesto," dice Kleinbeck. "A fin de hacer que la producción sea tan eficiente como sea posible y conseguir el equilibrio perfecto entre las ventajas de rendimiento de robot y humano, nos esforzamos por garantizar que los robots no salgan de servicio en ningún momento ni que sean demasiado limitados en sus actividades". Gracias a la integración de sensores inteligentes, software y robots ligeros, todo el sistema puede calcular cada riesgo y tomar medidas de protección, desde maniobras evasivas y ajustes de velocidad a secuencias de movimientos alteradas.

Selección e implementación

Selección e Implementación No basta con crear conceptos para estos entornos de trabajo llamados "ambientes de trabajo cyber-físicos" - También deben ser implementados y se tiene que demostrar que son aptos para su uso en la práctica. Por lo tanto, los expertos de Ingenics Digital Solutions han creado una lista exhaustiva de criterios para poder habilitar la identificación sistemática, el análisis y la evaluación de aplicaciones de HRC. El comparar esta lista de criterios con una planta ensambladora, permite la identificación y clasificación de escenarios potenciales realistas a partir de un grupo de posibles campos de aplicación.

El primer paso fue evaluar una línea de ensamble en la planta de Audi en Ingolstadt utilizando la nueva herramienta desarrollada por Ingenics. Un gran número de aplicaciones adecuadas fueron entonces clasificadas. Las más adecuadas fueron examinados en mayor detalle, y se le presentaron a las partes responsables en Audi. Hace poco tiempo se tomó la decisión de implementar varias de estas aplicaciones en proyectos piloto con base en un amplio plan de trabajo.

No hay duda de que Ingenics Digital Solutions tiene los conocimientos y la experiencia en la planeación y ejecución necesarios para evaluar las aplicaciones de HRC. Además de los conocimientos específicos de las propiedades de robots HRC y un enfoque sistemático de análisis y evaluación, la empresa consultora ofrece todo lo necesario para garantizar que la identificación rápida y clara de potenciales aplicaciones HRC y su realización sean objetivos alcanzables.

"A Audi le gustaría implementar aplicaciones en forma oportuna", explica Tobias Katai, Gerente de Cuentas clave en Ingenics. "La planificación que hemos creado se asegurará de que nada se interponga en el camino de una rápida aplicación". El Dr. Veit Rückel, Jefe de Proyectos especialista en Sistemas HRC en Audi, nota: "Trabajar con Ingenics AG fue muy constructivo y productivo, gracias a los conocimientos técnicos detallados de los consultores. Esto ha ayudado a asegurar que AUDI AG pueda conservar su 'Vorsprung durch Technik' cuando se trate de aplicaciones de HRC - un concepto que le importa mucho a la gerencia".

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