La época de las jaulas de seguridad en las líneas de producción ha pasado a la historia. En las fábricas del futuro, las máquinas, los robots y los operarios trabajarán libremente y codo con codo. Para permitir el mismo nivel de perfecta interacción entre operarios y sistemas de transporte inteligentes, B&R es el primer fabricante que introduce el concepto de colaboración humano-máquina.
Los operarios siguen jugando un papel indispensable en muchas líneas de producción. Incluso en la era de Industry 4.0, las estaciones de trabajo manuales son la mejor opción para gestionar muchas tareas de pruebas y montaje. La inteligencia de los operarios y su excelente motricidad les permiten aprender rápidamente y realizar nuevas y complejas tareas. «Esta fue la motivación para definir la "colaboración humano-máquina" como un requisito», comenta Robert Kickinger, director de tecnologías mecatrónicas en B&R.
Siempre que los operarios trabajan codo con codo con la maquinaria, la seguridad se convierte en la prioridad máxima. Si bien existen normativas y recomendaciones de seguridad establecidos para la colaboración humano-robot (HRC), la colaboración humano-máquina (HTC) aún no se ha abordado en el mismo contexto. Esto no debe sorprendernos. Después de todo, como señala Kickinger: "Somos pioneros en un nuevo territorio en este campo." Para garantizar la seguridad en las estaciones de trabajo manuales en todo un sistema ACOPOStrak, B&R utiliza los valores límite permitidos que se han definido para la colaboración humano-robot en las especificaciones técnicas y las normativas de tipo C de los sectores relacionados.
Cinco funciones de seguridad integradas
ACOPOStrak presenta cinco funciones básicas que garantizan la seguridad en la colaboración humano-máquina: Safe Torque Off (STO), Safely Limited Speed (SLS), Safely Limited Force (SLF), Safe Direction (SDI) y Safe Maximum Speed (SMS). Además, el tiempo máximo de respuesta de seguridad de seis milisegundos es muy corto. En conjunto, todo ello permite que las lanzaderas disminuyan la velocidad hasta un nivel seguro y ejerzan una fuerza limitada segura cuando se encuentren cerca de los operarios. En otras áreas de la pista, o cuando no hay nadie alrededor, las lanzaderas se desplazan al máximo de velocidad y potencia.
Lo que realmente distingue a la solución de B&R, sin embargo, son los detalles. «Los valores límite permitidos para una velocidad segura y una fuerza segura no son fijos, sino que pueden calcularse dinámicamente mediante la aplicación de seguridad en tiempo de ejecución», explica Kickinger. Ello permite que las lanzaderas de diferentes pesos se desplacen a sus respectivas velocidades máximas sin que ello suponga ningún peligro. «Somos los primeros en admitir estaciones de trabajo de seguimiento manual a este nivel», comenta Kickinger.
Configuración segura
Las funciones de seguridad de ACOPOStrak también permiten la implementación de un modo de configuración seguro. En el modo de configuración, los límites de velocidad y fuerza se aplican a toda la pista. Una vez los operarios han abandonado las zonas seguras, se levantan las restricciones. «Esto representa una ventaja significativa respecto a todos los demás sistemas de pistas», recalca Kickinger. Otros sistemas cuentan con elementos de pista cuya construcción permite una velocidad limitada segura, pero esta limitación no se puede cambiar. No se puede alternar entre el funcionamiento seguro y el de alta velocidad.
Eficiencia y rentabilidad
El tiempo de respuesta extremadamente corto permite reducir las distancias de seguridad. Incluso con estaciones de trabajo manuales colaborativas y modo de configuración segura, la máquina que rodea la pista puede tener unas dimensiones muy compactas.
Con la introducción de HTC, B&R amplía la gama de aplicaciones para su sistema de transporte inteligente ACOPOStrak y permite un corto tiempo de comercialización (TTM) con un atractivo retorno de la inversión (ROI). Si los operarios realizan las actividades más complejas en vez de automatizarlas, la máquina puede diseñarse con mayor rapidez y, en definitiva, resulta menos costosa que un sistema totalmente automatizado.
La solución de seguridad de B&R también mejora la eficacia general del equipo (OEE, por sus siglas en inglés) en comparación con las rígidas soluciones convencionales, ya que permite que la producción continúe incluso cuando un operario está trabajando en la estación de trabajo manual. Con esta novedad, B&R abandera un nuevo futuro de colaboración para la fabricación.
ACOPOStrak
B&R presentó por primera vez su sistema de pistas inteligente ACOPOStrak en la feria SPS IPC Drives de 2017. Con una velocidad de más de cuatro metros por segundo, las piezas de trabajo se transportan desde una estación de procesamiento a otra en lanzaderas controladas de manera independiente. Los desviadores electrónicos intermedios dividen y fusionan los flujos de productos. Ello ofrece a los fabricantes de máquinas y empresas de fabricación innumerables posibilidades para configurar unos sistemas de fabricación totalmente automatizados, especialmente para productos individualizados.
