Robótica industrial y automatización: ¿cómo están revolucionando la logística?

En líneas generales, la automatización y la robótica industrial pueden reducir los costos logísticos por manipulación de mercancías entre un 20 y un 40%, y aumentar la productividad entre un 25 y un 70%, lo que hace que el ROI de los robots industriales se pueda obtener incluso en menos de año y medio. Así lo indica el estudio Of Robots and Men – in logistics de Roland Berger.

Sin embargo, antes de profundizar en los tipos y usos de la robótica industrial en la logística moderna, es importante comenzar definiendo este concepto, para a partir de allí descubrir cuáles son las innovaciones tecnológicas que están revolucionando la industria.

¿Qué es la robótica industrial?

Para entender qué es la robótica industrial hay que conocer primero qué es la robótica en sí misma. La robótica es una ciencia tecnológica interdisciplinaria cuyo objetivo es construir robots, y para lograrlo se vale de los conocimientos y las aplicaciones de distintas ingenierías, como la mecánica, la electrónica, la computacional, la de telecomunicaciones y la de control.

Los robots, por su parte, son sistemas electromecánicos que realizan movimientos automatizados para poder ejecutar una tarea sin que el control o la manipulación humana sean de estricta necesidad. Dichos movimientos pueden ser de distintos tipos, hay movimientos desde conducción y movilidad a través de ruedas o cintas de desplazamiento, hasta movimientos de grandes brazos mecánicos o de pequeñas tenazas de alta precisión. Todo depende del proceso que se quiera realizar.

Dicho esto, se hace más fácil entender si decimos que la robótica industrial es el uso de robots dentro de la industria, para la ejecución automática de ciertas tareas repetitivas. La implementación de este tipo de tecnologías es lo que hace que una organización tradicional se convierta en una empresa 4.0.

En la actualidad, muchos de los robots industriales están dotados con algoritmos de inteligencia artificial (IA) y sistemas de internet de las cosas (IoT). Gracias a esta característica, los robots inteligentes pueden realizar actividades extremadamente complejas o, incluso, ir aprendiendo a hacer tales actividades cada vez con mayor precisión y rapidez. Sin embargo, hay que destacar que no todos los robots cuentan con IA, pero lo que sí es seguro es que el 100% de los robots industriales están diseñados sobre el principio de la automatización industrial.  

Los distintos niveles de automatización industrial son los que permiten, por ejemplo, que una máquina pueda realizar una tarea no solo de manera repetitiva y autónoma, sino también sin márgenes de error y de forma interconectada con otros sistemas industriales, generando así un flujo de información de alto valor en cuanto a TIC en empresas logísticas se refiere. Por tanto, todos los robots industriales son automáticos, aunque no todos sean inteligentes.

Tipos de robótica industrial y de automatización en logística

La robótica industrial y la automatización se han usado por muchos años en el sector logístico. De hecho, la historia de la robótica industrial nace en 1937, cuando en Inglaterra se desarrolló la primera grúa automatizada.

Las referencias más populares que tenemos de los robots en la industria son los brazos mecánicos automatizados que vemos en las líneas de fabricación o en almacenes logísticos para el agarre, la presión, el ajuste o el movimiento de ciertos materiales. Tal es el caso, por ejemplo, de los brazos mecanizados QUANTEC, desarrollados por KUKA Robotics, una de las empresas de robótica industrial más importantes del mundo. Los brazos robots QUANTEC sirven para automatizar el paletizado y el embalaje y el pick & place de materiales, entre otros procesos.

Fuente: KUKA Robotics México

Sin embargo, el objetivo del presente artículo es conocer de qué manera la robótica industrial está innovando en el sector logístico, no cuáles han sido sus aplicaciones tradicionales hasta el día de hoy.

Por esta razón, a continuación presentamos dos de los principales tipos de robótica industrial que van más allá de la simple automatización, y que están utilizando inteligencia artificial e internet de las cosas para revolucionar el sector de la logística moderna, fomentando así la aparición de negocios innovadores dotados con tecnologías de última generación.

1. Robótica industrial en picking y movilización de productos

La automatización tradicional de los procesos de picking y de movilización ha supuesto un nivel de agilidad extraordinario para las empresas logísticas, permitiendo que las tareas de paletización y despaletización, almacenaje, traslado y embalaje se puedan desarrollar en periodos de tiempo más cortos. Sin embargo, el picking automatizado como lo conocemos hasta ahora presenta grandes desafíos, como el hecho de que los robots tradicionales no son capaces de adaptarse siempre a las distintas ubicaciones, posiciones, tamaños, formas o peso de todos los artículos.

Ante esta necesidad, surge la robótica industrial inteligente para el picking y la movilización de productos. Dotados con inteligencia artificial e internet de las cosas, y algunos con sistemas de computer vision, los nuevos robots de picking pueden procesar cualquier tipo de artículos en tiempo real. Esta aplicación es bastante útil para los procesos de eLogística de los e-commerces, por citar solo un ejemplo, pues son negocios que gestionan todo tipo de mercancías en un mismo momento. En cambio, otras empresas con mercancías más estandarizadas sí pueden seguir utilizando el picking automatizado tradicional.

Por otro lado, más allá del picking, la movilización de mercancías, principalmente sobre palets, es uno de los procesos que más tiempo y esfuerzo exigen dentro de una bodega. En sí, la actividad es sencilla de realizar, pero el volumen y el peso de las agrupaciones de productos hacen que el traslado de estos desde un punto a otro en la bodega sea bastante lento, aun cuando los trabajadores cuenten con vehículos especializados para ello. Aquí es donde surge la necesidad de innovar en las estrategias logísticas para la optimización de los procesos.

En este contexto, la robótica industrial inteligente aporta vehículos robóticos que operan de manera completamente autónoma, utilizando IA, IoT, lectura de códigos QR y transmisión de señales RFID no solo para una movilización muy precisa dentro de un almacén logístico, sino también para búsqueda e identificación de palets, para su posterior carga y movilización de un punto a otro entre distintas zonas de clasificación, embalaje o almacenaje. 

Ejemplos de robótica industrial en picking y movilización de productos

Un ejemplo de robótica industrial aplicada al picking es el robot Chuck. Se trata de un sistema vehicular que utiliza programación de aprendizaje automático o machine learning para guiar a los operarios logísticos de forma eficiente a través de todo la bodega, con el objetivo de minimizar las caminatas y permitirles que se puedan concentrar al 100% solo en las labores logísticas más importantes, y no en las repetitivas. En este sentido, los sistemas como Chuck se consideran “cobots” (collaborative robots o robots colaborativos), ya que, aunque no dependen de un ser humano para funcionar, los procesos sí son realizados entre ambos, de forma colaborativa.

En el caso de Chuck, este robot industrial emplea sensores de última generación que le permiten operar en procesos de almacenamiento, recolección, recuento, reabastecimiento y clasificación de mercancías.

Fuente: 6 River Systems

Por otro lado, no podemos dejar de mencionar a Amazon como otro ejemplo de robótica industrial aplicada a la logística. Amazon fue una empresa pionera en desarrollar robots inteligentes para el transporte de grandes cargas de productos desde un punto a otro dentro de una bodega.

La tecnología insigne de Amazon en este sentido son los “drives”. Esos pequeños robots de color naranja mundialmente conocidos, desarrollados por Amazon Robotics (antes Kiva Systems), la filial de robótica industrial del gigante del e-commerce.

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Los drives son vehículos inteligentes que se encargan de movilizar las estanterías de productos (llamadas “pods”) dentro de los centros logísticos. Para lograrlo, los robots de Amazon están programados para movilizarse solo dentro de una zona específica, y estos se van guiando mediante la lectura de códigos QR implantados en el suelo. Estos códigos les transmiten a los drives información sobre la ubicación de las estanterías, de esta manera, los robots industriales de Amazon ejecutan tareas de pick (recoger) y stow (almacenar) con estanterías que pesan hasta más de 1000 Kilos.

2. Robótica industrial en servicio de delivery

Las operaciones en el interior de un centro logístico no lo son todo. De hecho, uno de los aspectos más importantes para un negocio logístico son los procesos externos de entrega de última milla, pues la rentabilidad de toda empresa depende de la satisfacción de sus clientes. Y, en el caso de los comercios, uno de los factores que más influyen en dicha satisfacción es el cumplimiento de los tiempos de entrega.

En este contexto, entre los principales retos en la logística de distribución está el poder realizar la mayor cantidad de entregas en el menor tiempo posible, teniendo que superar grandes dificultades como la congestión del tráfico. Y aquí es donde también entra en juego la revolución de la tecnología en los negocios logísticos.

Para cumplir los objetivos de entrega, muchas empresas han incorporado la robótica industrial al servicio de delivery de dos maneras bastante innovadoras. Una de ellas es la robótica industrial para el transporte terrestre de mercancías a través de pequeños vehículos autónomos e inteligentes. La otra es la robótica industrial para el transporte aéreo de mercancías a través de drones.

En el caso de los vehículos robóticos terrestres, los más sofisticados son diseñados con algoritmos de redes neuronales artificiales y entrenados de una manera muy similar a como se entrenan los vehículos autónomos de pasajeros. Es decir, con miles de simulaciones virtuales sobre posibles situaciones reales a las cuales se enfrentan los robots una vez son desplegados en la vida real. Estas simulaciones van creando una base de conocimiento cada vez más amplia, haciendo que los robots de delivery sean, por tanto, cada vez más eficaces y eficientes al momento de esquivar obstáculos, cruzar calles, doblar esquinas, frenar ante el paso de automóviles, avanzar en temporadas de lluvia o de nieve, etc.

En el caso de los drones aéreos, existen aquellos que son pilotados de forma remota por personal especializado. Sin embargo, los drones más sofisticados funcionan de manera completamente autónoma. Para ello, están dotados con sensores y cámaras de última generación, y programados con algoritmos de IA y de computer vision.

Mientras los drones están volando para transportar las mercancías, todo este sistema les permite detectar objetos estáticos como cables de electricidad, postes, chimeneas y antenas; y objetos dinámicos como helicópteros y parapentes. Y, al momento de aterrizar en el hogar del consumidor, los drones analizan el terreno para asegurarse que no haya personas, animales u objetos que obstaculicen la parada.

Ejemplos de robótica industrial en servicio de delivery

Amazon vuelve a destacar como un ejemplo de robótica industrial en servicios de delivery. Por un lado, está el proyecto de Amazon Scout. Se trata de un vehículo inteligente y autónomo para el reparto a domicilio que se comenzó a utilizar en 2019 en algunas ciudades de Estados Unidos. Después de cierto tiempo de pruebas y de reentrenamiento inteligente, se espera que Amazon comience a masificar la implementación de este robot de 6 ruedas y apenas del tamaño de una papelera en sus procesos de logística y distribución de última milla.

También está el ejemplo de DRU, el proyecto de robótica industrial para el servicio de delivery de Domino's Pizza. DRU (Domino's Robotic Unit o Unidad Robótica de Domino's) es un robot terrestre guiado por GPS y que hizo su primera entrega a domicilio con total éxito en 2016 (antes que Scout, aunque no tan sofisticado).

Por otro lado, están los ejemplos de robótica industrial en servicios de delivery a través de drones aéreos por parte de empresas como Amazon (de nuevo), UPS y Alphabet (matriz de Google).

“En el futuro, que un dron te entregue un pedido será tan normal como que ahora lo traiga un mensajero en un camión”.

Sean Cassidy, director del programa Amazon Prime Air.

• Amazon: en el contexto del servicio Amazon Prime, el objetivo de la empresa es hacer entregas a domicilio en los 30 minutos siguientes de que el cliente realiza el pedido. Para lograrlo, la compañía ha revolucionado la robótica industrial en el servicio de delivery con drones aéreos capaces de transportar mercancías de menos de 2,26 kilos de peso. Siendo esta una de sus estrategias de canales de distribución más innovadoras.

Fuente: Amazon

• UPS: UPS Flight Forward es el proyecto de robótica industrial de UPS para las entregas vía aérea, y es el primer servicio de delivery del mundo en obtener la certificación de operar como aerolínea comercial.
• Alphabet: Wing es el dron de reparto desarrollado por Alphabet, y que le presta servicios de envío a empresas logísticas como FedEx y DHL.

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Finalmente, es cierto que la robótica industrial puede representar una estrategia de diferenciación bastante efectiva. Sin embargo, no todas las empresas tienen la capacidad o la necesidad de implementar tecnologías inteligentes tan revolucionarias y que, en un principio, pueden representar un gasto bastante importante. En cambio, en el mercado existen otras soluciones sofisticadas y potentes, especialmente diseñadas para el sector logístico.

Por ejemplo, para el caso del transporte logístico, existe el software Beetrack. Se trata de una plataforma en la nube y que se puede operar desde un dispositivo móvil para cumplir funciones de planificación de rutas de transporte, gestión de despachos, análisis de la satisfacción del cliente y monitorización en tiempo real de los transportistas gracias al A-GPS de sus teléfonos móviles.