La COVID-19 ha puesto de relieve la necesidad de crear cadenas de suministro más resilientes y la importancia de los trabajadores humanos.
La automatización por sí sola puede ser costosa e inflexible, porque los robots suelen diseñarse para realizar una única tarea precisa.
La mejor opción es combinar robots con trabajadores humanos, uniendo la fuerza y la velocidad de los robots industriales con la creatividad y el ingenio de las personas.
La pandemia de COVID-19 ha asestado un duro golpe a los fabricantes de todo el mundo. Los confinamientos y las restricciones de viaje han interrumpido la producción y las cadenas de suministro. Los nuevos brotes en fábricas y otros espacios de trabajo han puesto de manifiesto la necesidad de proteger mejor la salud y la seguridad de los trabajadores. En una encuesta de marzo de 2020 realizada por la Asociación Nacional de Fabricantes (NAM, por sus siglas en inglés), el 53 % de los fabricantes anticipó un cambio en sus operaciones debido a la COVID-19.
Esta necesidad de transformación va más allá de la crisis inmediata del coronavirus. La industria manufacturera se ve presionada para responder a las necesidades del mercado, que cambian constantemente. Las exigencias actuales de personalización masiva, mayor variabilidad de productos y expectativas de calidad, así como ciclos de producto más rápidos, están creando desafíos complejos para los fabricantes, cuya economía se adapta mejor a ciclos de producto mucho más largos y a una variabilidad limitada.
Si los fabricantes quieren competir en un mercado mundial en rápida evolución, deberán transformar en profundidad la forma en que producen bienes. Ha llegado el momento de abordar estos desafíos de larga data combinando la habilidad y la creatividad humanas con la fuerza y la velocidad de los robots.
Los desafíos de la automatización
Los robots industriales actuales manipulan piezas pesadas y peligrosas a gran velocidad, y no pueden funcionar con seguridad cerca de personas. Por eso, la mayoría de los pasos de los procesos de fabricación están totalmente automatizados o son totalmente manuales. Sin embargo, este enfoque de todo o nada en la automatización plantea nuevos problemas.
Por un lado, la automatización es costosa y requiere mucho tiempo de diseño. La precisión que permiten los robots es un arma de doble filo: cada paso del proceso requiere una programación específica y depende de piezas y herramientas uniformes y predecibles. Si algo está ligeramente desajustado, la máquina no puede funcionar correctamente y la línea de producción debe detenerse. Debido a estas ineficiencias, la automatización excesiva puede aumentar los costos y prolongar los plazos de producción.
Por otro lado, depender únicamente de trabajadores humanos para manipular piezas grandes y difíciles de manejar puede hacer que su trabajo sea agotador, lento y peligroso. Los movimientos constantes y repetitivos pueden provocar lesiones por esfuerzo repetitivo. Además, los trabajadores agotados e incómodos son más propensos a cometer errores, lo que reduce la calidad y la productividad.
Trabajar juntos
La idea de una «fábrica con las luces apagadas» totalmente automatizada, sin trabajadores de producción, que solo requiera programación y mantenimiento de máquinas, ha demostrado ser un callejón sin salida. Gran parte de lo que ocurre en una fábrica requiere ingenio, aprendizaje y adaptabilidad humanos. A medida que los productos se han vuelto más variados y personalizados para los mercados locales y las necesidades de los clientes, la economía de la automatización total carece de sentido. Los enormes costos de ingeniería y el tiempo necesario para poner en marcha una línea totalmente automatizada para un producto complejo nunca podrán amortizarse antes de que el producto deba cambiarse.
La mejor opción es combinar la fuerza, la precisión y la velocidad de los robots industriales con el ingenio, el criterio y la destreza de los trabajadores humanos. De este modo, los trabajadores humanos pueden asumir tareas que requieren flexibilidad, mientras que los robots se encargan de aquellas que aprovechan mejor su fuerza y velocidad.
Los procesos de fabricación son más rápidos, más eficientes y más rentables cuando humanos y robots trabajan juntos. En un estudio realizado por Julie Shah, del MIT, el tiempo muerto se reduce en un 85 % cuando las personas trabajan en colaboración con un robot que tiene en cuenta a los humanos, en comparación con equipos formados solo por personas. Nuestro propio trabajo en Veo indica que el tiempo de ciclo de una tarea de ensamblaje sencilla puede reducirse aproximadamente a la mitad mediante la colaboración entre humanos y robots, en lugar de solo humanos. En un estudio de caso sobre soluciones para embalar cajas en paletas realizado con Advanced Robotics for Manufacturing (ARM), comprobamos que un enfoque colaborativo reduce el tiempo de ciclo en casi dos tercios en comparación con un enfoque totalmente manual.
Además, mientras que la automatización excesiva y rígida hace hoy en día que la reconfiguración sea un proceso oneroso y largo, la flexibilidad de la colaboración entre humanos y robots permite a los fabricantes adaptarse fácilmente a la demanda cambiante con nuevos productos y procesos. En nuestro estudio de caso de paletización, comprobamos que el proceso totalmente automatizado puede tardar días o incluso semanas en reprogramarse y adaptarse con dispositivos de sujeción adicionales; este tiempo de inactividad es costoso. El enfoque colaborativo se beneficia de la adaptabilidad inherente de los trabajadores humanos y solo requiere un día, o quizá algunos días, para reprogramar el brazo robótico de paletización.
Cambios por venir
Las ventajas de la colaboración entre robots y humanos ya se conocían antes de la pandemia de COVID-19, pero la crisis ha hecho aún más necesario unir fuerzas. Las fábricas lo suficientemente flexibles como para seguir el ritmo de las exigencias del mercado podrían tener la capacidad de pasar rápidamente de producir componentes para automóviles a equipos médicos y viceversa. Las fábricas que no tengan esta flexibilidad incorporada en su diseño tendrían dificultades para afrontar un cambio tan rápido.
Asimismo, a medida que los fabricantes empiecen a reabrir sus instalaciones, deberán implementar prácticas seguras de distanciamiento social. Los procesos diseñados para la colaboración entre humanos y máquinas serán una gran ventaja. Por ejemplo, un paso del proceso que implicaba que dos o más trabajadores de producción colaboraran estrechamente podría dividirse en varios pasos, o convertirse en un paso que implique a un trabajador y un robot.
Probablemente también veamos una mayor diversificación del suministro. En lugar de adquirir un componente de un único proveedor, un fabricante podría solicitar pedidos más pequeños a diversos proveedores en diferentes ubicaciones para mitigar posibles shocks en la cadena de suministro (como los que se vieron en marzo, cuando la pandemia se extendió por Asia). Estas nuevas líneas tendrán cada una tiradas más cortas de componentes particulares. Tiene poco sentido diseñar e implementar sistemas totalmente automatizados y costosos para tiradas tan cortas. En cambio, la solución es emplear trabajadores humanos y usar la automatización de forma eficiente.
Los fabricantes pueden aprovechar esta situación como una oportunidad para reevaluar sus procesos de producción. Ahora que las tecnologías habilitadoras para la colaboración segura entre humanos y robots están cada vez más disponibles, es el momento ideal para reestructurar las fábricas en torno a una automatización colaborativa que ayude a mantener a los trabajadores seguros y mejore la economía de las fábricas. Muchos fabricantes de automóviles y de bienes duraderos ya están dando pasos para incorporar sistemas de colaboración segura, como Veo FreeMove. Ahora le toca al resto de la industria manufacturera seguir su ejemplo.
Algunos imperativos siguen siendo claros: la mejora de los niveles de vida y de las condiciones laborales es fundamental. Como ha demostrado la pandemia, avances como los dispositivos médicos modernos dependen de un aumento de la productividad en la manufactura y de avances continuos en la calidad, disponibilidad e idoneidad de los bienes manufacturados. Esto puede lograrse junto con una mejor seguridad y ergonomía para los trabajadores de producción, haciendo que las máquinas sean conscientes de la presencia de los trabajadores que las rodean y respondan a ella.
