Robòtica y automatizaciòn clave en la Ingenierìa Moderna

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Ilustración 1. Aplicación de la automática a proyectos artesanales-incubadora de aves.

El objetivo de Blog se ha elaborado como un documento para fomentar en las empresas la utilización de la robótica y la automatización en los procesos industriales, agroindustriales, informáticos, mecánicos, biomédicos (Ilustración 2) y otros.

Ilustraciòn 2. Control en el campo de la medicina.

Ambas técnicas están íntimamente ligadas y se caracterizan por la integración de tecnologías capaces de aumentar notablemente la productividad abaratando los precios (tanto de los productos de alta tecnología como artesanales), facilitando la diversificación de la producción mediante su flexibilización y mejorando la calidad y las condiciones de trabajo.

• Productividad: La introducción de robots en operaciones tales como soldadura, manipulación de productos, pintura, ensamblado, almacenaje o control de calidad, permite reducir sustancialmente el tiempo de las operaciones, aumentando la productividad y reduciendo los costes.

• Flexibilidad: Los sistemas robotizados actuales destacan por ser máquinas y sistemas flexibles que pueden adaptarse a la fabricación de una familia de productos sin la necesidad de que se modifique o se detenga la cadena de producción.

• Calidad: La repetitividad de las tareas realizadas por los robots y el control de productividad en todos los ámbitos de la factoría permiten asegurar un alto nivel de calidad del producto final. Además, los sistemas robotizados no solamente se emplean para la fabricación, sino también para medir la calidad del producto final mediante sistemas mecánicos (palpadores) u ópticos (láser).

• Seguridad laboral: La introducción de robots en operaciones tales como soldadura y pintura o manipulados de sustancias peligrosas o de materiales a altas temperaturas permiten la eliminación de tareas laborales penosas y la disminución de accidentes laborales.
 

Principales aplicaciones

Ilustraciòn 3. Perspectivas de la industria robòtica a nivel mundial.

Uno de los principales aspectos abordados en este estudio es el de las aplicaciones de la robótica y la automatización. Que tiende a crecer en nuestros días, por sus diferentes aplicaciones (Ilustración 3).

Aunque tradicionalmente estas aplicaciones estaban centradas en los sectores manufactureros más desarrollados para la producción masiva como es el caso de la industria del automóvil, industria química (Ilustración 4), transformaciones metálicas, etc. En la última década el peso de nuevas aplicaciones en sectores productivos, como la construcción, alimentación, agricultura; y de servicios, como la medicina o la asistencia a personas mayores o discapacitadas, ha aumentado de forma significativa creando nuevas oportunidades tecnológicas.
 

Ilustración 4. Interfaz de usuario para control de proceso industrial.

Entre las aplicaciones más innovadoras de la robótica y la automatización caben destacar sectores como:

Servicios: Los robots de servicios son aquellos que de forma semiautomática o totalmente automática realizan actividades dirigidas a mejorar la calidad de vida de las personas o al mantenimiento de infraestructuras y equipos, excluida las operaciones de fabricación. En este ámbito, existen algunos desarrollos sorprendentes para ayudar en el cuidado de las personas discapacitadas mayores, como por ejemplo una silla de ruedas servocontrolada desde un computador que incluye un brazo muy ligero, capaz de proporcionar al usuario una gran movilidad a la vez que le permite realizar tareas como abrir la puerta o lavarse los dientes. Otro ejemplo más avanzado son los robots “escaladores” que no solamente se mueven conjuntamente con la silla de ruedas, sino que también pueden moverse de manera independiente por el entorno doméstico.

Ilustraciòn 5. Robot para ensamblaje de piezas.

Construcción: A pesar del importante papel económico y social de este sector, su nivel de automatización sigue siendo uno de los más bajos entre los sectores productivos.

En la última década se han realizado importantes esfuerzos, sobre todo en Japón, con desarrollos como el proyecto “SMART” consistente en una factoría automatizada cubierta, con grúas robotizadas para el transporte y ensamblado de pilares y vigas de estructura metálica y con robots de soldadura y de reparto y compactación del cemento de los forjados, de forma que una vez terminada la construcción de una planta toda la factoría se eleva y continúa con la construcción de la siguiente. También se han desarrollado varios robots de ensamblado para la construcción de paredes de gran tamaño utilizando ladrillos, bloques o piezas prefabricadas.
 

Domótica: Los sistemas de automatización de la vivienda están despertando un interés creciente, tanto por parte de los usuarios, como por parte de las empresas para su desarrollo, ya que permiten un control continuo de factores fundamentales para la habitabilidad y el confort dentro del hogar como la temperatura ambiental, la humedad o la intensidad lumínica en función de las preferencias de cada uno.

También incorporan electrodomésticos

“inteligentes”, como es el caso de lavadoras que se ponen en marcha de forma automática al estar llenas, frigoríficos que controlan la fecha de caducidad de los productos o despensas que avisan cuando detectan niveles críticos de stock.

Ilustraciòn  6. Automatizaciòn al sector alimentos en la agroindustria.

Alimentación: Este sector emplea una cantidad importante de mano de obra en algunas operaciones complejas y peligrosas como es el caso del despiece en la industria cárnica en donde se utilizan herramientas muy afiladas y con gran potencia de corte. Los sistemas automáticos de despiece más avanzados utilizan sistemas de visión 3D con iluminación estructurada que permite obtener el modelo

3D del animal o porción que se va a despiezar y determina dónde hay que efectuar los cortes para que las piezas resultantes sean de un tamaño y peso parecido.
 

Ilustraciòn 7. Robòtica y sistemas inteligentes en la medicina y la biomedica.

Medicina: La característica más destacada de la automatización de la medicina es la necesidad de una elevada seguridad y precisión en las operaciones a realizar, que requiere contar con una realimentación sensorial rápida y fiable, tanto visual como de tacto y fuerza, especialmente en los equipos de operaciones quirúrgicas. La laparoscopia y la endoscopia son las áreas más activas de la robotización médica, pues permiten evitar la cirugía tradicional, que normalmente necesita incisiones de diez a cuarenta centímetros, y examinar o incluso operar al paciente con una mínima intervención a través de incisiones de tres a doce milímetros.

 

El documento presentado el 20 de octubre del 2010 por:

Mariano W. Lujan Corro

 Trujillo-Perú