Un robot de almacén desplaza, levanta o clasifica mercancías sin que ningún operario lo controle. El comercio electrónico ha hecho que estas máquinas pasen de la fase de proyectos piloto a la de uso cotidiano. Ahora se desplazan entre las estanterías, escanean los paquetes y empaquetan cajas las 24 horas del día. Esta guía explica cómo funciona cada tipo de robot de almacén y en qué ámbitos los trabajadores humanos siguen siendo imprescindibles. También hace hincapié en los sensores y las piezas móviles que permiten a estas máquinas desenvolverse en un entorno real y abarrotado.
¿Qué hace un robot de almacén?
En los almacenes, las mismas tareas repetitivas se realizan miles de veces al día. Los empleados reciben la mercancía, la almacenan, la localizan y la envían. Un robot de almacén se encarga de las fases de desplazamiento, transporte y clasificación de este ciclo. De este modo, los empleados dedican menos tiempo a recorrer largas distancias y más a realizar tareas que requieren criterio.
No todas las máquinas son iguales. Algunas son vehículos bajos y planos que se deslizan bajo las estanterías. Otras son carretillas móviles que siguen a un empleado. Algunas son brazos fijos que embalan cajas de cartón. Cada tipo está adaptado a un cuello de botella diferente, por lo que la mayoría de las instalaciones combinan varios de ellos.
La ventaja es la rapidez y la precisión. Las máquinas no se cansan y siempre siguen la misma ruta. Sin embargo, siguen necesitando la intervención humana para resolver atascos y gestionar pedidos inusuales. En otras palabras, las mejores instalaciones consideran a los robots como compañeros de equipo, y no como sustitutos.
El modelo de almacén robotizado de Amazon
El ejemplo más conocido es el almacén robotizado de Amazon. En 2012, la empresa adquirió Kiva Systems, un fabricante de robots transportadores de estanterías. Desde entonces, flotas de unidades móviles transportan estanterías enteras hasta los empleados que se encuentran en puestos fijos. Esto supone un cambio radical respecto al modelo anterior. Ahora son las mercancías las que acuden a la persona, y ya no es la persona la que se desplaza hasta las mercancías.
La idea se ha extendido por todo el sector. Numerosos competidores comercializan ahora sistemas similares del tipo «mercancía hacia la persona». Un software de gestión de flotas planifica cada itinerario y evita que los robots choquen entre sí. Por lo tanto, la inteligencia reside tanto en la planificación como en el hardware. Nuestra guía sobre los vehículos de conducción autónoma (VGA) aborda las versiones más sencillas y antiguas de estas unidades móviles.
El coste constituye el principal obstáculo para las pequeñas empresas. Sin embargo, algunos proveedores ofrecen ahora el alquiler de robots por meses, lo que reduce el precio de entrada. Por lo tanto, las instalaciones de tamaño medio pueden probar una pequeña flota antes de comprometerse.
La distribución de las instalaciones también está cambiando. Los pasillos pueden ser más estrechos, ya que los robots necesitan menos espacio que las personas. De este modo, una instalación puede almacenar más mercancías en un mismo edificio.
La preparación robotizada de pedidos en el almacén: visión y agarre
La preparación de pedidos es la tarea más difícil de automatizar. Los artículos difieren en su forma, peso y flexibilidad. Un paquete de calcetines no se comporta en absoluto como una botella de cristal. Por ello, los ingenieros combinan cámaras, sensores de profundidad y modelos de aprendizaje automático para determinar qué deben agarrar y cómo hacerlo. Nuestro dossier explicativo sobre la visión artificial muestra cómo estas cámaras interpretan una escena.
La sujeción también desempeña un papel importante. Una pinza robótica puede utilizar ventosas, dedos flexibles o una combinación de ambos. La succión funciona bien con cajas planas. Los dedos flexibles se adaptan mejor a las formas irregulares. Al mismo tiempo, la retroalimentación táctil indica a la máquina cuándo se resbala un objeto, tal y como se describe en nuestro artículo sobre los sensores táctiles.
El aprendizaje acelera el proceso. Cuando falla una sujeción, el sistema registra el intento y se ajusta. Con el tiempo, el robot mejora en el manejo de los objetos que antes se le caían.
La clasificación sigue un proceso similar. Las cámaras leen las etiquetas y los códigos de barras, mientras que las cintas transportadoras dirigen los paquetes hacia la rampa correspondiente. Algunas instalaciones utilizan pequeños robots que inclinan una bandeja para depositar cada paquete en un compartimento. De este modo, un centro de clasificación puede procesar miles de paquetes por hora con muy pocos errores.
Movimiento, potencia y seguridad
Cada movimiento depende de los actuadores, esos motores y articulaciones que transforman las órdenes en fuerza. Nuestro artículo sobre los actuadores robóticos explica esta relación. Las ruedas, los elevadores y los brazos requieren, cada uno de ellos, un control preciso para transportar cargas sin volcar ni dejarlas caer.
La seguridad es primordial cuando los robots comparten los pasillos con personas. El lidar y las cámaras detectan la presencia de una persona y ralentizan la máquina. Algunas instalaciones también delimitan zonas de alta velocidad. Los organismos de normalización y las autoridades reguladoras establecen las normas, y las recomendaciones de la OSHA en materia de robótica definen las prácticas de seguridad fundamentales en Estados Unidos.
Las baterías imponen una limitación práctica. Los robots deben volver a la estación de recarga para recargarse; por ello, los planificadores programan las recargas fuera de las horas punta. Por eso, el tamaño de la flota siempre incluye máquinas de reserva.
Los trabajadores humanos también necesitan un nuevo tipo de formación. Aprenden a supervisar las flotas, a interpretar los paneles de control y a intervenir cuando un robot se avería. Por eso, muchos empresarios organizan ahora cursos de formación breves para el personal que asume estas funciones.
Límites y perspectivas de futuro
Los robots de almacén siguen encontrando limitaciones. Los costes de instalación son elevados y la distribución de las instalaciones debe adaptarse a las máquinas. Los artículos poco comunes o frágiles suelen requerir intervención humana. Además, los periodos de mayor actividad pueden poner a prueba cualquier flota fija.
A pesar de todo, el camino a seguir está claro. Los sensores más eficaces y los programas informáticos más inteligentes amplían constantemente la gama de artículos que un robot de almacén es capaz de manipular. Los datos de la Federación Internacional de Robótica muestran un crecimiento constante de su implantación en el sector de la logística. El resultado no es un almacén vacío. Es un lugar de trabajo donde las máquinas asumen la carga de trabajo y los humanos gestionan las excepciones.