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Por un lado, podría decirse que la pandemia mundial ha exacerbado tendencias, que venían de tiempo atrás, en favor de la automatización de celdas de producción en las empresas transformadoras de plásticos. Asimismo, que las fuerzas del mercado, al exigir mayor competitividad, han impulsado la adopción generalizada de la robótica.

En Estados Unidos, según reportó en febrero nuestra publicación hermana, Plastics Technology, la explosión de la demanda fue inmediata. La falta de personal y la urgencia de comenzar a producir localmente en el menor tiempo posible llevaron a que las empresas se abocaran por automatizar sus procesos recién al inicio de la pandemia.

Para México y Latinoamérica el ritmo ha sido distinto, pero la tendencia está presente. Las inversiones fueron cautas durante la mayor parte de 2020, y solo al final del año comenzó un repunte que no se ha detenido en el primer trimestre de 2021. Tuvimos la oportunidad de platicar con algunos proveedores de robots y sistemas de automatización sobre su visión del mercado para nuestros países.

Ya sea que se trate de soluciones de automatización con robots cartesianos o con robots colaborativos (conocidos como cobots), lo cierto es que las empresas proveedoras de estas tecnologías están enfocadas en brindar a sus clientes de la industria de plásticos características que les permitan gran flexibilidad en sus operaciones y fácil programación mediante controles intuitivos. El objetivo es que cada vez más empresas, sin importar el tamaño ni la aplicación, puedan considerar los beneficios de robotizar sus celdas de producción, en pro de la eficiencia y la estabilidad de los procesos.

La compra de robots tras la pandemia

Hugo Muñoz, vicedirector de robots y automatizaciones en Wittmann Battenfeld México, comenta que al inicio de la pandemia el movimiento en inversiones fue muy limitado.

Solo en octubre de 2020 comenzaron a ver actividad. “Hemos notado un incremento de solicitudes y de proyectos bastante interesantes de automatización”. De acuerdo con el directivo, el primer trimestre de 2021 marcó un regreso a los niveles de ventas de 2017. “Vamos muy bien, con un incremento de ventas no solo de la parte de robots y automatización, sino en toda la compañía en general; tenemos pedidos en máquinas de inyección bastante importantes, al igual que de sistemas de manejo de materiales para automatizar el manejo de resinas dentro de las plantas”.

Xavier Espaullard, director de ventas de Sepro México, reconoce que en 2020 la conjunción de la pandemia, la crisis del sector automotriz, las guerras comerciales y diversos temas políticos afectaron directamente la inercia que traía el mercado, al menos durante los primeros seis meses. A partir de agosto sucedió lo contrario, y en tan solo cuatro meses consiguieron hacer el presupuesto de todo el año. “Hubo una rápida recuperación. Muchos grandes corporativos que habían cortado de tajo sus inversiones comenzaron a activar sus proyectos. Para este año se siente que hay movimiento, todavía no a los mismos niveles de antes, pero hay actividad”. La empresa señala las expectativas en el naciente segmento de fabricación de autos eléctricos.

Según Sergio Bautista, gerente de unidad de negocio en robótica de ABB México, hay una tendencia clara a incluir más robots en ciertas aplicaciones en la industria de transformación de plásticos. “Durante la pandemia se ha presentado una tendencia hacia la concientización de esa necesidad. Con respecto a números, para la Asociación de Industrias de Robótica (RIA), la cantidad de robots no creció con respecto a 2019. Entonces, tal vez puede hablarse de una concientización y una tendencia hacia el uso de los robots, y aunque la pandemia la ha potenciado, todavía no llega esa ola al mercado, pero pronto la vamos a ver”.

De acuerdo con el experto, una mayor penetración de la robótica se continuará viendo en la industria automotriz, que regularmente ya utilizaba robots, pero también otros sectores dedicados a la fabricación de productos plásticos no automotrices, especialmente de las industrias de empaque.

“La industria automotriz ya ha tenido una constancia en el consumo de robots y automatización, pero ahora veremos un despertar también en otros sectores”.

Para Manuel Sordo, gerente general para LATAM de Universal Robots, la reacción de las compañías a la pandemia sucedió en varias etapas. Al principio hubo mucha incertidumbre y las compañías fueron muy precavidas con la inversión, pero conforme avanzó la pandemia, los proyectos que traían continuaron su reactivación.

“Las inversiones eran cautas, pero ya se empezaba a ver un cambio en la manera de pensar de las empresas, en donde vieron que la automatización podría ser una solución para acatar el distanciamiento social y mantener la productividad. En específico, vimos gran interés por nuestros robots colaborativos, dirigidos a trabajar junto al operador y no a sustituirlo. Nuestros estudios han mostrado que el robot al lado de un operador es un 80 % más productivo que el operador solo o el robot solo. Entonces, esto de algún modo empezó a acelerar la demanda de proyectos”.

El directivo de Universal Robots comenta que conforme inició 2021 y se comenzó a avanzar en la vacunación, muchos de los proyectos que venían a paso lento comenzaron a concretarse.

“En general, en la industria del plástico siempre hemos tenido un crecimiento estable y agresivo al mismo tiempo. Nuestro crecimiento siempre ha sido de dobles dígitos y el tipo de aplicaciones varía según la industria, pero en su mayoría siempre están en la parte final de la línea de producción, para paletizado o despaletizado, o también lo que llaman pick and place de botellas, tapas o piezas inyectadas que requieren ser colocadas en enfriadores o en la línea de producción. La gama de posibilidades ha aumentado muchísimo, y la aceptación de nuestro producto también”.

Luis Valero Alcalá, gerente de ventas y servicio de Yushin, comenta que han percibido cómo tras la pandemia se ha incrementado bastante la adquisición de robots, principalmente para las industrias automotriz, de productos de consumo y de aplicaciones médicas. “Estos sectores requieren procesos más estables y eso los lleva a buscar una solución mediante la automatización. Mucho mercado se está abriendo en México y en América Latina. A raíz de eso, e inclusive desde antes, Yushin de México ha venido creciendo, y a raíz de la pandemia vemos que se va a potenciar aún más”.

Por qué las empresas de plástico deben automatizar

El directivo de Wittmann Battenfeld México enfatiza en que la competitividad es la principal motivación que encuentran las empresas de plásticos para optar por automatizar. “En estos tiempos las empresas valoran y cuidan más su capital humano. Así es que la automatización viene más de la necesidad de aumentar la productividad y los volúmenes, con los mismos recursos que se tienen. Allí un robot entra a sumar”.

Según Hugo Muñoz, el incremento de proyectos para automóviles eléctricos ha ido en aumento y esto es un motor importante de la adquisición de soluciones de automatización. “Alrededor del 50 % de nuestras automatizaciones, no solo robots, van destinadas a este sector. También estamos viendo un ligero incremento en la parte del hogar. Antes esto era poco frecuente, pero ahora notamos que las empresas están incorporando algunas automatizaciones para este tipo de productos”.

Muñoz comenta que hace unos años solo las empresas corporativas o muy grandes invertían en soluciones de automatización, pero ahora han visto que empresas familiares, que tienen solo de tres a cinco máquinas, ya comienzan a incorporar robots a sus líneas con el fin de elevar su productividad.

ABB asegura que en la industria del plástico ya inició una tendencia por explorar el uso de robots colaborativos.

ABB asegura que en la industria del plástico ya inició una tendencia por explorar el uso de robots colaborativos.

Para Sergio Bautista, de ABB México, en toda la cadena de proveeduría de la industria automotriz, que incluye no solo armadoras sino Tier 1, Tier 2, Tier 3, hay una tendencia al just in time, al volumen de producción y a la flexibilidad para variar esos volúmenes de producción según el consumo del mercado. Entonces, hacer eficiente ese uso es una de las razones de la industria automotriz para automatizar.

“Todos los conceptos de seguridad, incremento de volúmenes y constancia en la calidad son razones importantes para automatizar. Algunas compañías pequeñas que empiezan a introducirse en mercados más grandes, en los que requieren estos tres puntos para poder ser un proveedor, evidentemente tienen que considerar la automatización con robots”.

Por su parte, Manuel Sordo, de Universal Robots, México siempre ha sido y sigue siendo un país que atrae inversión extranjera, y la industria del plástico no es la excepción. Por esta razón, una de sus necesidades es, por un lado, aumentar la productividad, puesto que la industria del plástico ya compite en el ámbito global con empresas de países en los que, inclusive, la mano de obra es mucho más barata, como India o China. Entonces, la automatización aumenta la producción y disminuye los programas de calidad. Sin embargo, el experto cita como otro factor importante la alta rotación de empleados, que implica costos de operación más altos para las empresas, por estar continuamente recontratando.

“Una de nuestras contribuciones a la industria consiste en que con la facilidad de programación de nuestro robot, no se necesitan técnicos especializados, sino que un técnico puede ser rápidamente capacitado para programar al robot y hacerle cambios. Esto motiva a los operarios, hace que les guste más su trabajo y se evita ese ciclo de rotación de personal, al tiempo que aumentan la productividad, la calidad de los productos y se está en un ámbito competitivo a escala global.”

Sordo enfatiza que en la industria plástica los robots colaborativos abren la posibilidad de automatizar áreas en las que no era posible, pues en las celdas de moldeo por inyección hay una alta interacción del operario con la máquina. Justamente allí, los robots colaborativos permiten seguir teniendo la flexibilidad de sus líneas de producto y competir en un ámbito internacional de manera mucho más fuerte, con pasos más sólidos.

En este sentido, además de la industria automotriz, que siempre ha sido líder en estas cuestiones, Universal Robots ha visto un crecimiento interesante en dos industrias: la de alimentos y bebidas, y la farmacéutica. “Son industrias muy fuertes para México, con empresas de talla mundial, no solo internacionales sino nacionales, y en las que se ha visto cada vez más la inversión en automatización”.

Aun así, uno de los retos que Manuel Sordo señala para una mayor expansión de la automatización en México es la dificultad de la pequeña y mediana empresa para la adopción de estas tecnologías. “Una de las razones es el costo, pero también porque piensan que eso no necesariamente es para ellos. La automatización normal o tradicional implica una inversión fuerte en un proceso en el que piensas desarrollar una máquina programada para hacer un proceso específico. Pero para la pequeña y mediana empresa su fortaleza es la flexibilidad, en la que de un día a otro pueden hacer cambios de procesos de manufactura, y al automatizarlos se tiene la idea de que se limitaría esa flexibilidad, porque se tiene que reprogramar el brazo robótico o cambiar las especificaciones de la máquina. En ese sentido, nuestros brazos vienen a romper ese esquema, están diseñados para ellos, y permiten gran flexibilidad en la línea de producción”.

Para Valero Alcalá, de Yushin, además de la productividad, la certeza que tienen las empresas de tener celdas automatizadas, en un momento en el que ausentismo es una causa de afectación de la productividad, resulta en un motor importante para considerar nuevas inversiones en este sentido.

¿Influirá el nearshoring en la automatización?

El vocero de ABB asegura que, específicamente, para el mercado norteamericano hay una tendencia de traer de regreso a México algunos proyectos. También se está viendo que algunas compañías de origen chino comienzan a venir a México.

“Si los volúmenes de producción aumentan, aumenta la automatización. Otro motor será también la flexibilidad. Por ejemplo, para la producción de vehículos eléctricos, que se está haciendo en Norteamérica, los volúmenes son pequeños en comparación con los volúmenes de los autos de combustión. Entonces, las líneas de automatización para vehículos eléctricos tienen que ser sumamente flexibles para incluir tres o cuatro productos en la misma línea y justificar un volumen suficiente para hacer un retorno de inversión lógico.

De Universal Robots, Manuel Sordo señala que México está en un punto crucial para mantener su atractivo para la inversión extranjera y eso va a depender de las decisiones que tomen las compañías, en específico respecto a sus sistemas y en la manera de enfocarse en la calidad y robustez de su producción.

“Estamos entrando a un modelo de mercado muy diferente, en el sentido en que siempre se habían pedido volúmenes altos con poca mezcla. En cambio, ahora se piden volúmenes altos, pero con mezclas muy diferentes, porque los consumidores han desarrollado una tendencia hacia la personalización. Quieren un producto determinado de forma inmediata, pero con características personalizadas de color, forma o acabados. Esto ha llevado a una manufactura en la que no solo se tiene que producir a sus propios volúmenes, sino que también se necesita cierto grado de flexibilidad para ser competitivos. De ahí que los sistemas de automatización que permitan la flexibilidad van a desarrollar un papel importante”.

El experto asegura que gran parte de la industria mexicana está sobre los hombros de la pequeña y la mediana empresa, y que, de algún modo, son las empresas que tienden a resistir un poco más la automatización. Sin embargo, al entrar a una era de cambio, la industria 4.0, la digitalización y la automatización serán un requerimiento.

Líneas y robots con mayor demanda en México y Latinoamérica

El robot Sonic, de Wittmann Battenfeld, es de alta velocidad y ofrece sistemas de autolubricación.

El robot Sonic, de Wittmann Battenfeld, es de alta velocidad y ofrece sistemas de autolubricación.

Wittmann Battenfeld ofrece dos tipos de robot para el sector de plásticos. Uno es la serie básica Primus, con un control R8. Según Hugo Muñoz, es un robot que ofrece las mismas características que cualquier robot Wittmann a un precio bastante competitivo. También está la línea de la serie 9, para automatizaciones y procesos más complejos. Esta serie abarca robots pequeños, para máquinas inyectoras de hasta 500 toneladas, y a partir de ahí se denomina WX. También está la serie Sonic, de alta velocidad.

El vocero de ABB asegura que en la industria del plástico hay una tendencia a explorar el uso de robots colaborativos. Las pequeñas y medianas empresas ya se dieron cuenta de que con 20 o 25 mil dólares pueden invertir en un robot colaborativo. Cada vez son más accesibles, no solo en costos, sino en manejo.

“Los robots son más fáciles de programar y de manejar. Sin embargo, hay que considerar si la aplicación es colaborativa, porque el hecho de poner un robot colaborativo no necesariamente hace que una aplicación sea colaborativa. De repente se volvió un boom que todo el mundo quería un robot colaborativo, pero cuando empezamos a ver las aplicaciones, lo que mucha gente quería era un robot que no tuviera rejas alrededor, pero no necesariamente se trataba de una aplicación colaborativa. Hay que ser mucho más preciso en ver si la aplicación es colaborativa o si solo hay interacción humana cada determinado tiempo. Hay diferentes niveles de colaboración, y en la industria del plástico ya se está llegando a la identificación correcta de cuándo se necesita un robot colaborativo”.

Recientemente, ABB lanzó dos robots colaborativos nuevos. El GoFa tiene capacidad de carga de 5 kilos, que según Bautista, es una capacidad que el mercado solicitaba desde hace tiempo. “Teníamos el famoso Yumi, que sacamos hace algunos años, con dos brazos, pero con capacidad de carga baja. Después sacamos el Yumi de un solo brazo y ahora lanzamos un robot de esa misma familia, pero de 5 kilos de capacidad de carga”.

El segundo robot, el SWIFTI, es un robot colaborativo que facilita la interacción con el operador al permitir mayores velocidades en las zonas separadas de interacción con el humano. Tiene sensores para identificar los puntos de interacción, en los que disminuye la velocidad, y la aumenta cuando entra a una zona de no contacto. Es la denominada interacción intermitente. “Esto constituye un gran avance. En algunos casos se necesita un robot que trabaje a muy alta velocidad cuando esté solo, pero que cuando empieza la interacción con el humano disminuya considerablemente la velocidad. Es un valor agregado”.

También, para completar su portafolio de robots, ABB agregó a finales del año pasado un nuevo robot en el espacio de carga contra alcance, el IRB 1300. “Este año esperamos lanzar otro par de modelos y algunas variantes de los robots que tenemos, para la industria metalmecánica, con fines de protección contra fluidos de CNC. También tenemos nuevos lanzamientos para la industria de alimentos y bebidas, así como de empaques. Son unos robots tipo araña, muy rápidos, pero ahora con mayor capacidad de carga”.

A finales del año pasado, ABB compró la compañía Codian Robotics y agregó así los manipuladores de ellos a su portafolio.

Para Manuel Sordo, de Universal Robots, resulta crucial ampliar la capacidad de carga y alcance del robot. Los modelos UR5 y el UR10, cuya capacidad de carga es de 5 y 10 kilos, respectivamente, son los más populares por su versatilidad y su tamaño. Desde el pasado mes de abril, al UR10 le fue incrementada la capacidad de carga a 12.5 kilos. Esto le da mayor flexibilidad y prestación en diversas aplicaciones.

El año pasado también lanzaron su robot de máxima capacidad, el UR16, con carga de 16 kilos, especialmente adecuado para aplicaciones de fin de línea en paletizado. “Este requerimiento es visible en Latinoamérica, en especial en México, donde los clientes buscan maximizar sus inversiones con robots que puedan hacer dos líneas”.

Robot cartesiano SD-H, de Yushin.

Robot cartesiano SD-H,
de Yushin.

Yushin percibe que se ha incrementado la demanda de los robots cartesianos para aplicaciones en la industria del plástico. “En este segmento ofrecemos productos con características que les permiten a los procesadores de plástico hacer su trabajo más rápido, de manera mucho más eficiente y confiable. Tienen grandes prestaciones de velocidad, precisión y ejes. Hay robots cartesianos que pueden manejar muñecas con servomotor y brindan un servicio muy flexible en cuanto a posibilidad de movimientos”. Este año se preparan para un nuevo lanzamiento que ofrece beneficios en cuanto a costo y desempeño.

El fabricante de origen francés Sepro ofrece sus líneas de robots Success y Success X. La línea Success ha sido completamente rediseñada y ahora también está disponible en una versión de 5 ejes, denominada Sucess X. Según voceros de la compañía, esta característica la convierte en única en su categoría, en un formato compacto y con un precio asequible. Disponible para máquinas de moldeo por inyección desde 60 hasta 900 toneladas. Es ideal para aplicaciones pick-and-place.

Sepro Group está convencida de que los robots cartesianos de cinco ejes representan el futuro de la automatización para aplicaciones de moldeo por inyección. Con una nueva muñeca, accionada mediante un motor servo, se abren más opciones.

A comienzos del año, la empresa lanzó la serie MED de robots de 3, 5 y 6 ejes para satisfacer la creciente demanda de automatización en salas limpias y otros entornos sensibles en plantas de moldeo para aplicaciones médicas y farmacéuticas.

Tendencias en la aplicación de robots industriales

Recientemente, la Federación Internacional de Robótica, IFR (por su sigla en inglés) presentó cuatro tendencias en cuanto a las áreas de aplicación de los robots industriales.

1. Los robots trabajan en plantas de manufactura inteligentes. La industria automotriz fue pionera en soluciones de fábricas inteligentes mediante robots industriales en las líneas de montaje que han dominado la producción tradicional de automóviles durante más de 100 años.

El futuro pertenece a la interacción en red de robots y vehículos guiados autónomos, o más bien, robots móviles autónomos (AMR). Equipados con la última tecnología de navegación, estos robots móviles son mucho más flexibles en comparación con las líneas de producción tradicionales. Las carrocerías se transportan en sistemas de movilización sin conductor. Se pueden desacoplar del flujo de la línea de montaje y redirigir a las estaciones de montaje, donde se pueden montar variantes equipadas individualmente.

Cuando los modelos se cambian por completo, basta reprogramar los robots y los AMR en lugar de desmantelar toda la línea de producción. Con el mayor impulso que están teniendo las estaciones colaborativas de trabajo entre humanos y robots (robots colaborativos), los proveedores de robots informan que cada vez más robots trabajan codo a codo con los humanos sin resguardos de protección.

2. Los robots ingresan a nuevos mercados. Los avances en conectividad contribuyen a una mayor adopción de robots en los sectores de manufactura que solo recientemente se han volcado hacia la automatización, como alimentos y bebidas, textiles, productos de madera y plásticos. La transformación digital en curso conducirá a modelos de negocio completamente nuevos, porque los productores pueden diversificar más fácilmente que nunca. En la fábrica inteligente, los diferentes productos se ensamblan con el mismo equipo: la línea de producción tradicional ya no existe.

3. Los robots reducen la huella de carbono. Las inversiones en tecnología robótica moderna también estarán impulsadas por el requisito de una huella de carbono más pequeña. Los robots modernos son energéticamente eficientes y reducen así directamente el consumo de energía de la producción. A través de una mayor precisión, también producen menos rechazos y bienes de calidad inferior, lo que tiene un impacto positivo en la relación entre la entrada de recursos y la producción. Además, los robots ayudan en la producción rentable de equipos de energía renovable, como la energía fotovoltaica o las pilas de combustible de hidrógeno.

4. Los robots ayudan a asegurar las cadenas de suministro. La pandemia ha hecho visible la debilidad de las cadenas de suministro globalizadas. Los fabricantes tienen la oportunidad de repensar el suministro con una perspectiva completamente diferente. Cuando la productividad se nivela mediante la automatización, los fabricantes tienen una mayor flexibilidad que puede no haber estado disponible en países con salarios altos, como la mayor parte de la Unión Europea, América del Norte, Japón o Corea. La automatización robótica ofrece productividad, flexibilidad y seguridad.

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