En este artículo, exploramos la evolución de la robótica industrial y también proporcionamos un breve resumen de las revoluciones industriales que llevaron al advenimiento de la robótica y las tecnologías de producción en todo el mundo. ¡Descúbrelo!
EVOLUCIÓN DE LA INDUSTRIA MUNDIAL
Antes de hablar sobre la evolución de la robótica a nivel mundial, es necesario comprender todos los procesos de transformación industrial que condujeron a la creación de robots.
Esto implica recorrer las cuatro revoluciones industriales y comprender cómo los procesos de producción pasaron de ser artesanales y rudimentarios a ser altamente calificados y precisos, gracias a la integración de un mundo digital.
¿QUÉ SON ESTAS CUATRO REVOLUCIONES INDUSTRIALES EN LA PRÁCTICA?
Las cuatro revoluciones industriales se caracterizan por avances en formas de energía y tecnología que tuvieron un impacto significativo en los procesos de fabricación de sus respectivas épocas.
Fueron impulsadas por el descubrimiento y uso del carbón mineral, el gas natural, la electricidad, la electrónica, la energía nuclear, internet y las energías renovables.
Desde 1765, cuando se dieron los primeros pasos en el proceso de transformación industrial, se lograron importantes hitos en términos de producción.
En general, el desarrollo de la industria mundial puede dividirse en 4 etapas:
- Industria 1.0: la primera revolución industrial y la aparición de las máquinas a vapor;
- Industria 2.0: la segunda revolución industrial y el uso del petróleo y la electricidad para alimentar las fábricas. A finales del siglo XIX y principios del siglo XX, desarrollo del modelo de producción fordista;
- Industria 3.0: la tercera revolución industrial con la electrónica y el desarrollo de sistemas complejos, como la aparición de los primeros robots industriales a gran escala en la industria automotriz;
- Industria 4.0: la integración de Internet y sistemas de información complejos como Big Data, IoT y otros elementos en el entorno de fabricación. Surgimiento de los cobots en el escenario industrial.
A continuación, exploramos cada etapa con más detalle y proporcionamos ejemplos de las principales tecnologías.
INDUSTRIA 1.0
La Primera Revolución Industrial se marca en el año 1765 con el descubrimiento y la extracción masiva de carbón mineral y mineral de hierro. Gracias a estos dos recursos, uno como fuente de combustible y el otro como materia prima para la construcción, se desarrolló la energía a vapor.
Este proceso fue el primero en mecanizar los espacios de producción en Europa continental, especialmente en Inglaterra, donde abundaban tanto el carbón como el hierro.
La energía a vapor fue uno de los avances más significativos para la humanidad en términos de impacto en la producción. Antes del desarrollo de esta tecnología, la fuerza laboral estaba limitada por la capacidad humana o animal.
Durante 100 años, las industrias se desarrollaron en base a la manufactura a vapor, con el desarrollo de maquinaria especializada, la creación de tecnologías de transporte a gran escala como los trenes y un gran impacto en la calidad de vida y la cultura de las sociedades afectadas.
A finales del siglo XVIII, los avances tecnológicos llegaron a los Estados Unidos, donde el fin de la guerra de independencia impulsó al país hacia un desarrollo menos vinculado a las necesidades coloniales del Reino Unido.
Las principales industrias afectadas por la primera revolución industrial fueron:
- Vidrio;
- Minería;
- Agricultura;
- Textil.
TECNOLOGÍAS DE LA INDUSTRIA 1.0
Las tecnologías que caracterizan a la industria 1.0 son las máquinas de vapor y las máquinas accionadas por agua, como los telares a vapor que surgieron en 1784. Otras máquinas incluyen ruedas hidráulicas, ruedas hiladoras y la máquina de vapor.
En general, los beneficios más inmediatos se observaron en las industrias textiles y de transporte, ya que las tecnologías se centran en gran medida en este sector.
Industria 2.0
La segunda revolución industrial comenzó en 1870 y se caracteriza por el descubrimiento del gas natural y el petróleo, aliados poderosos en la generación de más energía para las fábricas y en la producción de electricidad a gran escala.
Otros avances importantes fueron el motor de combustión, impulsado por los nuevos combustibles, el acero y nuevos metales.
En esta etapa surge Henry Ford y la estandarización de la producción industrial en diferentes etapas realizadas por diferentes personas.
Ahora también surgen los automóviles y aviones, ampliando el transporte de personas y productos por todo el mundo.
La escala de la fabricación aumentó rápidamente y algunos historiadores se refieren a este período como Revolución Tecnológica, ya que la segunda revolución industrial perfeccionó muchos de los procesos industriales que comenzaron en la industria 1.0.
Aunque al final de la industria 1.0 ya se había introducido la electricidad como fuente de energía para las fábricas, es solo en la industria 2.0 que aparecen máquinas eléctricas. Los principales beneficios eran evidentes: estas nuevas máquinas eran más eficientes, más fáciles de manejar, operar y mantener.
Como resultado, los costos de producción disminuyeron y también hubo una menor necesidad de mano de obra para operar la misma maquinaria.
La industria 2.0 también dio lugar al proceso de producción en línea a gran escala, que hoy es una práctica estándar en cualquier fábrica del mundo.
Tecnologías de la Industria 2.0
Muchos de los desarrollos tecnológicos de la industria 2.0 involucraron el uso de energía eléctrica y acero en las industrias de producción.
La electricidad permitió que muchas empresas incorporaran procesos modernos en sus líneas y pudieran manejar la producción en masa de bienes. También en este período surgieron extensas líneas de telégrafos y trenes, lo que amplió aún más la comunicación y el tráfico.
Uno de los grandes ejemplos de esta época es el de Ransom E. Olds y la primera línea de montaje del mundo.
Como productor de Oldsmobile, tenía un sistema capaz de generar 20 unidades por día, pero en un año, la empresa logró aumentar su producción y asegurar un aumento del 500% gracias a las nuevas tecnologías y métodos.
Paralelamente a Ransom y a Oldsmobile, Henry Ford, inspirado por las líneas de sacrificio de cerdos en Chicago, aplicó la misma mentalidad de división de tareas en una línea de producción para ensamblar sus autos.
Gracias a esto, una fábrica que antes tenía una única estación para el ensamblaje de un automóvil ahora tenía una línea de producción en la que cada trabajador era responsable de una etapa.
Esto hizo que el precio de los automóviles bajaran drásticamente e impulsados por la industria petrolera, estos vehículos conquistaron el mundo de la forma que conocemos hoy.
Industria 3.0
La tercera revolución industrial comenzó en 1969, cuando la energía nuclear y la electrónica se utilizaron para impulsar y avanzar en la tecnología en las fábricas. Aquí comienza el desarrollo de las computadoras modernas y su uso para aumentar la productividad en la producción.
También en este período, la automatización industrial hace su aparición, gracias a los controladores de memoria programable y las computadoras. Para el final de la industria 3.0, los robots y la automatización estarán plenamente desarrollados.
Es decir, a partir de aquí podemos hablar de una evolución de la robótica industrial, ya que los primeros robots (como los entendemos hoy) aparecen en este período.
Sin embargo, hasta este punto, el proceso de fabricación industrial aún dependía en gran medida de la actuación humana para funcionar. Es decir, las máquinas estaban presentes y realizaban tareas, pero dependían de la supervisión o la intervención de un trabajador en alguna etapa del proceso para garantizar la continuidad de las operaciones.
La tercera revolución industrial también se conoce comúnmente como "Revolución Digital" o "Primera Era de las Computadoras", y comienza en los años 70, cuando las grandes computadoras ocupaban salas enteras para realizar tareas relativamente simples (según los estándares actuales).
La industria 3.0 también presenta un gran salto tecnológico en comparación con la segunda revolución, gracias a la electrónica y la informática.
Además, es importante señalar que la Industria 3.0 todavía está presente en muchas fábricas de todo el mundo, con las versiones más actualizadas de los procesos desarrollados en esta etapa.
Es decir, si antes existían controladores de memoria programables, ahora tenemos computadoras completas en funcionamiento en las líneas. Y otro aspecto muy importante para la automatización y la mayor productividad de las líneas es la robótica.
lA robótica en la industria 3.0
Es en la industria 3.0 donde surge la robótica. De hecho, ya hemos contado esta historia en otro artículo: impulsada por la necesidad de una automatización cada vez mayor para satisfacer las demandas del mercado, General Motors presenta al mundo el primer robot industrial a mediados del siglo XX.
A partir de entonces, los robots se van implementando en cada vez más industrias, siendo impulsados principalmente por las grandes industrias y sectores del mercado: automotriz, petrolero, minero y textil.
Pero los robots no dejaron de desarrollarse. Se subdividieron en diferentes grupos, para diferentes aplicaciones, y pueden asumir muchas formas y llevar a cabo diversos procesos dentro de las fábricas.
Hoy en día, son una parte integral del panorama de fabricación mundial, y no dejan de crecer. El informe de la IFR (Federación Internacional de Robótica) muestra que el número de ventas de robots industriales tradicionales superó los 3 millones en 2021.
- Leer también: Tipos de robos industriales
Tecnologías de la Industria 3.0
El PLC (Controlador Lógico Programable) se inventó en los años 60 y fue uno de los hitos tecnológicos de la industria 3.0. Otras máquinas electrónicas inventadas en esta época incluyen chips de circuitos integrados, sistemas digitales lógicos, computadoras, teléfonos digitales, microprocesadores y mucho más.
La industria 3.0 tomó el mundo analógico existente hasta ese momento, después de miles de años de desarrollo humano, y lo convirtió en digital.
Industria 4.0
La cuarta revolución industrial comenzó en los años 2000. Es conocida popularmente por las fuentes de energía renovable y la integración de Internet en las tecnologías industriales y domésticas, con el avance de las fábricas inteligentes.
El énfasis principal de la industria 4.0 es la interconectividad a través de conexiones de alta velocidad, la inteligencia artificial, el aprendizaje automático, la automatización, el análisis de Big Data, la computación en la nube y la evolución de la robótica industrial a un nuevo nivel.
Esta nueva forma de producción garantiza un enfoque holístico de la fabricación que busca la transparencia en la cadena de producción. De esta manera, esta revolución permite que los tomadores de decisiones en las empresas puedan guiar sus acciones cada vez más basadas en datos y análisis precisos en todos los aspectos de las operaciones.
La industria 4.0 ofrece innumerables beneficios, incluidos (pero no limitados a):
- Aumento de las ganancias;
- Aumento de la productividad;
- Flexibilidad de fabricación y personalización;
- Mayor eficiencia;
- Control y visibilidad de los datos en toda la cadena de producción;
- Mayor velocidad en la entrega de productos y servicios al mercado;
- Mayor calidad de productos a menor costo;
- Reducción de errores y retrasos;
- Uso de mantenimiento preventivo impulsado por análisis para reducir el tiempo de inactividad.
CAMBIOS EN LA FORMA DE TRABAJAR EN LA INDUSTRIA 4.0
Esta revolución por la que estamos pasando también ha cambiado la forma en que las personas trabajan. Ahora es posible conectar a las personas en redes de trabajo más inteligentes.
Además, el entorno industrial puede ser casi completamente digitalizado, lo que facilita la transmisión de datos que, contextualizados, generan información para los tomadores de decisiones.
Esto requiere mano de obra calificada y una mayor preparación de los trabajadores para los años siguientes, pero no es el único cambio causado por la cuarta revolución industrial.
Esto se debe a que también ha habido una evolución de la robótica industrial y, junto con las opciones de los robots industriales tradicionales, ahora también tenemos robots colaborativos.
Estos robots colaborativos, que aquí en Universal Robots llamamos "cobots", permiten el trabajo conjunto de humanos y máquinas, optimizando los procesos de producción de una manera nunca antes vista.
Esto se debe a que la automatización robótica industrial tradicional, en su configuración de trabajo, requiere una separación de estos dos pilares tan importantes para el éxito de cualquier empresa.
Con la unión de humanos y robots en una configuración inteligente, los cobots se encargan de la parte física, repetitiva y peligrosa de la producción, mientras que los humanos se ocupan de las tareas de mayor valor agregado en la línea.
>> Mas informacion: Cambio de herramienta en cobot.
el uso de cobots en la industria 4.0
A partir de la industria 4.0, los cobots surgen como una evolución de la robótica industrial dentro de las aplicaciones posibles de automatización en las fábricas. Son más pequeños que los robots industriales tradicionales, más inteligentes e integrados en los procesos de producción.
Además, asumen funciones que liberan a los trabajadores de tareas repetitivas y agotadoras en la línea, como:
Los robots colaborativos impulsaron muchas industrias en todo el mundo y permitieron que las Pequeñas y Medianas Empresas pudieran ingresar al mundo de la automatización con un menor costo total de adquisición de la tecnología en comparación con la robótica tradicional.
Esto se debe a que los cobots son fáciles de instalar, son flexibles en tareas y pueden moverse a diferentes puntos de la línea, tienen una programación sencilla y una interfaz amigable, y no requieren mantenimiento constante ni la contratación de un profesional calificado para su operación.
LA EVOLUCIÓN DE LA ROBÓTICA INDUSTRIAL SIGUE LAS REVOLUCIONES INDUSTRIALES
Desde las primeras máquinas de vapor hasta los robots colaborativos en fábricas inteligentes, el mundo industrial ha experimentado grandes transformaciones en los últimos siglos.
Para seguir siendo competitivo en un mercado en constante transformación y poder entrar en el escenario global, es necesario actualizarse y buscar las tecnologías que tengan más sentido para su negocio.
Universal Robots ofrece robots colaborativos para industrias de todo el mundo y permite que diferentes industrias, en diversos sectores, automaticen tareas que antes parecían imposibles.
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