Un robot móvil llega a Mercedes

Aunque su aspecto no sea de carne y hueso, el robot móvil con navegación autónoma que ha llegado a la planta de Mercedes-Benz de Vitoria será "un compañero más" entre los operarios de la línea de montaje, optimizando tiempos y aliviando las posturas de los trabajadores, gracias a un proyecto que nació de la pasión por la automoción de un ingeniero de Vitoria, Daniel Teso Fernández de Betoño, junto con la apuesta de esta factoría automovilística por mejorar sus procesos y el trabajo en equipo que ha desarrollado durante tres años la Escuela de Ingenieros de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU).

Como lo describe Teso, creador de este prototipo, a los empleados de Mercedes les ayudará a hacer tareas repetitivas, como el atornillado de piezas, pero con la ventaja de no tener que detener los procesos de montaje, gracias a esta plataforma que sigue el movimiento de vehículo sobre el cual se trabaja. Si bien, este beneficio no será el único que traerá el robot ya que mejorará también la ergonomía en el puesto de trabajo. "Imagínate tener un taladro en la mano todo el día y tener que estar trabajando por encima de la cabeza. Es por eso que surgió esta idea de robótica colaborativa, para innovar en este campo y crear una herramienta que le ayude al operario a reducir ese tipo de carga que sufre", destaca Teso.

La idea de mejorar todo eso surgió en la planta de Mercedes-Benz, "pero como no sabía si era realizable o no, se puso en contacto con la Escuela de Ingenieros, que dijo que lo que podían hacer al respecto era sacar una tesis doctoral y hacer así una colaboración conjunta. Tras una selección, me presentaron a mí como candidato y realizamos el trabajo de forma conjunta", recuerda Teso.

Doctorado Así, hace tres años, este ingeniero fue a trabajar a esta fábrica, en concreto, al Departamento de Mantenimiento de Montaje Final, con la idea de hacer un doctorado con el reto de la robótica colaborativa autoguiada. Un desafío que era completamente innovador, al querer explotar el estado de la tecnología y desarrollar sistemas de visión, redes neuronales, robótica colaborativa o sistemas que navegaran sin necesidad de cintas en el suelo... No en vano, en las líneas de montaje final de esta fábrica gasteiztarra, la gran mayoría de trabajos requieren de trabajos manuales y se trata, además, de una zona donde todo está en movimiento, lo que implica que no todo tipo de personas puede a trabajar en estos espacios.

Es por esa razón que dentro de la tesis elaborada por este ingeniero, era fundamental la investigación y desarrollo de una plataforma que siguiese el movimiento del vehículo sobre el cual se trabaja, teniendo en cuenta que aunque la tecnología robótica colaborativa y la plataforma móvil están ampliamente desarrolladas por grandes compañías, "hasta ahora ninguna trabajaba en movimiento", matiza Teso. Y eso es clave, como insiste, para evitar detener el montaje.

El reto, por tanto, no era nada sencillo, pero el trabajo conjunto, lo ha hecho posible. De ahí que Teso no se olvide de mencionar tres nombres clave a la hora de dar vida a este proyecto: "Javier Gómez Hidalgo y Javier Loredo, de Mantenimiento de Montaje Final Mercedes-Benz. Allí ha habido gente que me ha ayudado a diseñar piezas, a realizar el montaje de la estructura... Y, por supuesto, Ekaitz Zulueta, que ha sido mi director de tesis en la universidad".

El proyecto en sí ha incluido dos investigaciones diferentes. Por un lado, se muestra el desarrollo de un prototipo AMR (siglas en inglés de Autonomous Mobile Robots), que utiliza la navegación autónoma y, por otro, se presenta un utillaje específico para Mercedes-Benz.

Navegación autónoma Respecto a los AMR, son potentes plataformas móviles que utilizan la navegación interior autónoma para moverse por cualquier zona. En concreto, en la Escuela de Ingenieros de Gasteiz se realizó el diseño de una plataforma de ese tipo para trabajar con los algoritmos de localización. A su vez, se trabajó con un AMR y un robot colaborativo, ambos comerciales, dentro de las instalaciones de Mercedes. Ese desarrollo sirvió para trabajar las eficiencias de los puestos de trabajo en los que el robot debía moverse, situarse y realizar un trabajo de calidad, en constante movimiento.

El trabajo concluyó con la creación de un prototipo dentro de la planta, empleando tecnología accesible dentro del mercado, pero con algoritmos desarrollados en la tesis, los cuales permiten realizar tareas de atornillado en movimiento. "Lo que más ha costado es trabajar eso con la algoritmia que nos ha permitido hacer el seguimiento el vehículo", recuerda Teso.

Pero gracias a esta algoritmia, el prototipo es capaz de referenciarse con el vehículo sobre el que va a trabajar y de esa manera, ir corrigiendo el movimiento de la plataforma móvil para seguirla y, a su vez, realizar pequeñas correcciones de posicionamiento del robot hasta completar la tarea deseada.

Finalmente, la tesis (Robótica colaborativa con navegación autónoma para realizar procesos de atornillado en movimiento continuo) fue defendida en diciembre y el prototipo se presentó en marzo en la Fábrica Laboratorio de Montaje Final, que es el espacio de innovación donde Mercedes-Benz prueba las nuevas tecnologías previas a su entrada en producción.

Compartir tareas El objetivo es que a corto plazo el robot se mueva por la cadena al mismo tiempo que los operarios a la hora de montar los vehículos. Se pretende poder compartir tareas, mientras un trabajador coloca, por ejemplo, una pieza de plástico en un hueco existente, de manera que la máquina pueda ir atornillando. Además, este robot podrá descargar a la plantilla de esfuerzos, sobre todo en la espalda, y mejorar la ergonomía en determinados puestos de producción, ayudando también a optimizar tiempos.

El trabajo ha dado lugar a la publicación de once artículos, tres de ellos dedicados a plataformas móviles. Además, a partir de él, existen dos proyectos de innovación en marcha. Por un lado, uno desde el programa Hazitek, en colaboración con esta empresa automovilística, y por otro, con Elkartek, para innovar en el ámbito de la inteligencia artificial.