¿Qué pasa cuando un robot presenta problemas?

En el Foro de Advanced Factories, los expertos en automatización industrial Dominik Tischmacher, gestor de ventas y procesos de Kuka, y Ludwig Hafner, global sales strategy de B&R Industrial Automation, plantearon las oportunidades pero también los desafíos que se derivan de la digitalización en un entorno basado en procesos de robotización en la industria 4.0.

Dominik Tischmacher inició su intervención señalando la carencia de seguros que indemnicen si un automatismo industrial falla y ocasiona una parada de la producción. “Normalmente, no existen contratos que aseguren una compensación económica cuando algún robot tiene problemas”. Es decir, que no existen pólizas concedidas por firmas aseguradoras. ¿Cómo, pues, lidiar con el problema?

Tischmacher nos da la respuesta: disponiendo de herramientas que asisten al usuario industrial para minimizar las pérdidas económicas que se pudieran ocasionar: “para ayudar a las empresas de manufacturing a paliar esta problemática, Kuka está dedicando importantes esfuerzos en este sentido”, no sin antes señalar que una de las premisas que allana el camino se concentra en un incremento de la digitalización. Pero a continuación se preguntó: "¿cómo podemos transformar al sector industrial en compañías todavía más digitalizadas?”

Estableciendo este punto de partida, Tischmacher señaló que la clave para alcanzar una mayor digitalización consiste en extraer los datos necesarios de los robots, es decir, convertir a estas máquinas en los elementos que nos van a proporcionar los datos necesarios para el incremento de la eficiencia de la cadena productiva de una manera totalmente automatizada, señalando que este es precisamente uno de los desafíos con los que está lidiando Kuka en la actualidad.

Todo a la vista en tiempo real

Para ilustrar esta forma de operar, Dominik Tischmacher expuso el caso de una planta industrial en la que operan diferentes perfiles de usuarios, desde operarios de planta, directivos de la organización y responsables de operaciones, hasta usuarios de gestión y de ventas. “Si nos detenemos en dos figuras esenciales que trabajan en el lugar en que se generan los datos, como es la cadena de producción, encontraríamos al jefe de producción y también al responsable de mantenimiento llevando a cabo distintas tareas a lo largo de la jornada. En el caso del operario de mantenimiento, sus cometidos principales se encuentran en la prevención de las caídas de la actividad productiva, y también en reparar los fallos que se pudiesen ocasionar en las máquinas de la cadena de producción en el menor tiempo posible, operando de un modo eficiente y programado y que esté orientado al ahorro de costes”.

Por lo que respecta al jefe de producción, uno de sus cometidos pasa obviamente por incidir en el ahorro de costes a través de la planificación de un proceso de automatización bien estructurado y orientado a mejorar la eficiencia de la compañía en aspectos relacionados con procedimientos, costes de producción, activos, servicios y herramientas. “Tanto el jefe de producción como el responsable de mantenimiento llevan a cabo cometidos muy diferentes, pero ambos son esenciales a la hora de completar una estructura productiva eficiente, de manera que han de trabajar de forma transparente”, señala el ejecutivo de Kuka , afirmando después que para ello puede disponerse de la plataforma iiQoT de Kuka, que emplea las ventajas del Internet de las cosas y agrupa los datos de una flota completa de robots de forma transparente en un panel de control. “Entre las funciones más importantes de nuestra plataforma de IIoT se encuentra la gestión de la instalación, el mantenimiento preventivo, la detección de errores y los mensajes de alarma. Asimismo, proporciona parámetros de orientación complementarios para interpretar fácilmente los mensajes y corregir eficazmente los errores, preparando, de esta manera, el camino hacia la smart factory”, puntualizó Tischmacher.  El directivo insistió en que el sistema de IIoT de Kuka es una solución transversal que facilita la vida de todos los departamentos y divisiones de una organización industrial, señalando que para la búsqueda y subsanación de errores, la plataforma emite mensajes en el caso de problemas, incrementa la disponibilidad y la trazabilidad, y permite acceder a distancia a todos los datos necesarios de todos los dispositivos. “En el momento en que se produce una incidencia en la plataforma, el procedimiento habitual consiste en buscar el problema de forma manual. Con el uso de iiQoT, sin embargo, el operario recibe una notificación directamente señalando el lugar del problema y el tiempo que lleva produciéndose. En cambio, sin la intervención de iiQoT, el proceso de diagnosis, localización y solución del problema puede llegar a prolongarse durante horas. Además, el software en el que se fundamenta iiQoT está orientado a minimizar las paradas a través de la integración de varios módulos como Condition, Monitoring, Fault Diagnosis y Changelog”, explica Tischmacher.

Kuka iiQoT permite iniciar la sesión en la línea y célula seleccionadas y en el robot correspondiente, ver el problema rápidamente y proceder a su resolución, según afirma el ejecutivo de Kuka, señalando que “en la actualidad, más de 12.000 robots situados en plantas de fabricación de todo el mundo están conectados a iiQoT”. 

Por último, Tischmacher se refirió al análisis de los datos utilizando IA, y afirmó que la plataforma iiQoT desarrolla el concepto datalake. “Kuka es una compañía experta en robótica, y es por ello que abordar la fase de analítica resulta un procedimiento natural para nosotros”.

Al referirse al rendimiento del sistema, este directivo señaló: “Si escuchamos a los usuarios de iiQoT, muchos de ellos destacan su motor de diagnosis, que es capaz de ahorrar hasta 10 minutos de tiempo cada día; otros se refieren a los beneficios de la plataforma a través de las nuevas funcionalidades que incorpora el sistema cada semana, en tanto que otros fabricantes hacen mención a las facilidades de escalabilidad de la plataforma, permitiendo la interconexión de cientos de robots”.

Los usuarios, también protagonistas de la automatización híbrida (edge y cloud)

Tomando el hilo de las últimas referencias de Tischmacher al procesado de datos, Ludwig Hafner, de B&R, señaló a los usuarios como los verdaderos constructores de automatizaciones híbridas en operaciones que se llevan a cabo desde diferentes áreas, a partir de los diversos procesos de la línea de producción, sin olvidar los apartados relacionados con las infraestructuras.

Desde este punto de vista de la automatización híbrida, Hafner afirmó que es posible encontrar diversas aproximaciones que parten de un proceso de automatización, comenzando por las infraestructuras que pueden incluir válvulas de control, equipos de aire acondicionado, gas, agua, etc. También en las fases relacionadas con la producción primaria nos encontramos con diversos procesos de automatización híbrida que pueden estar controlados por un scada, obteniendo datos en tiempo real del estado del proceso de las líneas de producción, así como de cada robot.

“Una de las ventajas de la automatización híbrida es su capacidad a la hora de unificar procesos y funcionalidades de automatización discreta que, junto con las rutas de automatización estándar, así como PLC, drives, o a través de cualquier red HMS, convierten al sistema en una plataforma que va más allá del seguimiento de los procesos que contienen robots integrados, cámaras de vídeo y sistemas digitales, ya que la mayoría de estos actúa introduciendo gran cantidad de datos en la infraestructura. Estos datos son el nuevo oro por ser un tipo de apuntes que transfieren información a través de la asignación de atributos”, afirmó Hafner, puntualizando que este es el nuevo objetivo de la automatización híbrida, no solo para B&R a nivel de empresa desarrolladora, sino también para las plantas de producción en general. 

El global sales strategy de B&R hizo después mención a las funcionalidades del controlador edge Arpol, desarrollado por B&R, que se diferencia de otros controladores edge por ser un sistema que tiene la capacidad de operar ‘on premise’, lo que significa que el usuario industrial dispone de datos así como de funcionalidades integradas con sistemas de alarma, mensajería y base de datos, entre otras plataformas. Con la asistencia de Arpol, el usuario envía dichos datos a algún sistema en la nube, los analiza a través de una plataforma de analítica de datos que integre herramientas de BI on premise, tras lo cual muestra el resultado en las tabletas y pantallas instaladas en la planta. “Cuando hablamos de plataformas de IoT no nos estamos refiriendo únicamente a la nube, sino que también hacemos alusión a los sistemas que están alojados en las instalaciones del usuario. Este tipo de soluciones son muy comunes en el mercado con sus pros y contras, pero cada usuario ha de evaluar qué tipo de modelo se adapta mejor a sus necesidades”. Llegado este punto, Ludwig Hafner insistió en que la importancia radica en la calidad del dato, “un proceso que se inicia en el campo, que es el lugar en el que se genera el mismo, da al usuario la posibilidad de analizarlo”.

Seguridad en los datos, escalabilidad y fiabilidad

Cuando Hafner hizo alusión al edge computing, remarcó que estaba hablando de la posibilidad de analizar los datos "in situ", dado que no todo el mundo puede estar dispuesto a llevar sus datos a la nube. “Si la planta de fabricación envía sus datos a procesar a cualquier nube nadie puede garantizar la seguridad de los datos remitidos”.

Otro gran reto para los procesos productivos está en la escalabilidad, ya que nadie puede controlar una fábrica en toda su extensión: “esta tarea se ha de llevar a cabo a través de una aproximación reducida. A partir de aquí, podremos hacerla crecer a demanda, añadiendo clientes adicionales, máquinas adicionales, más líneas de producción e, incluso, poniendo más activos y factorías en la infraestructura para llevar al conjunto hacia una aproximación global”.

La fiabilidad de los sistemas es otro gran factor a tener en cuenta a través, según Hafner, de mecanismos de seguridad, convirtiendo los sistemas de producción en máquinas redundantes.

Atención al software y a la seguridad

En la última parte de su intervención, Hafner se refirió al software, advirtiendo de la importancia de contar con la disponibilidad de las últimas actualizaciones siempre funcionando, las cuales permitirán llevar a cabo un control centralizado sobre todos los sistemas instalados en la cadena de producción. Asimismo, recomendó disponer de dicho control centralizado de descargas de software en un lugar que no esté situado en la propia factoría sino en otra fábrica, lo mismo que en el caso de las actualizaciones de instrumentación, también para todo lo relativo a las estaciones de operaciones, y para los clientes en el caso de que se trate de operadores móviles.

El directivo de B&R cerró con una referencia a la ciberseguridad, un tema que calificó de controvertido en las plantas industriales. "Una fábrica que esté conectada a la red necesita herramientas de ciberseguridad industrial, y en el mercado encontrará una larga lista de soluciones que le ayudarán a reforzar sus sistemas. Pero no se trata únicamente de esto: la ciberseguridad, en el plano de la automatización de una smart factory, ha de tener en cuenta factores relacionados con el proceso de adquisición del sistema, la gestión energética, el mantenimiento predictivo, el control de la calidad, la gestión de los ciclos de vida, las modernas y consistentes bases de datos para la protección de los mismos, y la conexión con otros sistemas, como los robots u otros equipos".

Marga Verdú