Al entrar en la era de la digitalización y la Industria 4.0, se siguen planteando las mismas preguntas una y otra vez. ¿Se reemplazará pronto al trabajador humano por colegas digitales? ¿Significa el concepto de “fábrica inteligente” que los procesos son dictados por maquinaria conectada en red? Es comprensible pensar estas cosas, pero no hay razón para tener miedo. Nuestras capacidades cognitivas hacen que ni los robots ni los algoritmos puedan competir en muchos ámbitos de trabajo, y eso seguirá siendo así. Y esto queda más claro todavía si tenemos en cuenta los complejos procesos controlados por motores. Pero sigue habiendo incertidumbre en algunos aspectos. ¿Cómo será la mesa de trabajo industrial del futuro? ¿Qué efectos tiene la Industria 4.0 en producción sobre la ergonomía y el bienestar de los empleados?

La oportunidad de oro de la transformación digital

Una cosa es segura: la producción en serie tradicional pronto será cosa del pasado, ya que gradualmente se reemplazará por la producción en serie de piezas individuales personalizadas. La conexión en red inteligente de todas las estaciones que integran la cadena de valor añadido tiene como objetivo lograr una producción flexible y personalizada de un tamaño de lote de 1. Para conseguirlo, los procesos anteriores y posteriores a la producción tienen que intercambiar continuamente datos entre sí y con todas las etapas del proceso de producción. Esto ayudará a que se disponga tempranamente de un medio para evitar errores de coordinación causados, por ejemplo, por retrasos importantes en el banco de trabajo.

Sin embargo, los temores de que el entorno de trabajo industrial vaya a cambiar radicalmente carecen de fundamento. No cabe duda de que el trabajador tendrá que aceptar las nuevas tecnologías. En el contexto de la transformación digital, el concepto de aprendizaje permanente está en boca de todos. Pero eso no significa que tengamos que temer por nuestros trabajos. Cada vez serán más relevantes aspectos ya existentes, como la ergonomía, la personalización y la modularidad. Las empresas deben concentrarse en estos aspectos para mantener un lugar de trabajo atractivo para las generaciones futuras y garantizar el éxito en años venideros.

La ergonomía no está preparada para el montón de chatarra

Los aspectos ergonómicos continúan desempeñando un papel importante en el diseño de la mesa de trabajo. Ayudan a aumentar por igual la productividad y la salud de los empleados. La individualización del banco de trabajo es un aspecto clave en este sentido. Un sistema de mesa de trabajo ergonómico es la base perfecta para garantizar que los procesos de producción manual sean más efectivos en el futuro. Un ejemplo son las sillas y mesas de trabajo ajustables en altura, que se pueden adaptar perfectamente a cualquier tipo de cuerpo. También se puede transformar fácilmente un banco de trabajo de pie en uno sentado (y viceversa). Además, el posicionamiento personalizado de materiales y herramientas evita tensiones físicas desiguales.

Un aspecto que a menudo se pasa por alto, pero que no es el menos importante: utilizar el LED correcto o la luz natural ayuda a aumentar los niveles de concentración y, por lo tanto, reduce el riesgo de errores. Por si fuera poco, un sistema de banco de trabajo modular se puede adaptar y ampliar a la perfección para adaptarse a un mundo laboral cada vez más mecánico. Implica relativamente poco esfuerzo o tiempo de inactividad. Por ejemplo, se pueden montar los monitores en una posición ergonómica o se pueden guardar los cables de forma segura en conductos para cables. Los brazos de monitor giratorios aseguran que todo esté organizado de forma precisa y personalizada para evitar tensiones físicas innecesarias. Las pantallas siempre deben colocarse en el campo de visión del trabajador, no al lado.

Industria 4.0 en producción: una ventaja para la ergonomía

Los cambios demográficos y el aumento de la edad media de los trabajadores en países como Alemania, por ejemplo, ponen de relieve la importancia de la ergonomía. Las empresas están interesadas en garantizar que sus trabajadores mayores y altamente calificados estén sanos y sean productivos durante el mayor tiempo posible. Después de todo, el diseño ergonómico del banco de trabajo también es una medida preventiva. La industria 4.0 en producción debe considerarse una forma de aliviar la carga de los empleados porque, pese a la creciente tendencia a la automatización, ni siquiera en el futuro podrán evitarse las tareas de montaje manual.

Aquí es donde entran en juego los robots colaborativos. Su trabajo es ocuparse de los procesos de trabajo más cansados, como levantar y colocar objetos pesados, en lugar de los empleados que interactúan directamente con los robots. La implantación de los robots colaborativos también exige procedimientos de seguridad especialmente rigurosos. El riesgo de una posible colisión entre humanos y maquinaria debe mantenerse al mínimo. Los sistemas ciberfísicos (CPS) también se utilizan para ayudar a los trabajadores humanos y sirven además para almacenar información. El mecanismo puede decidir de forma autónoma qué empleado, en función de su complexión física, es el más adecuado para la próxima etapa de trabajo y quién debería tomarse un descanso.

¿Cómo las estaciones de trabajo inteligentes aumentan la productividad?

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Item es la empresa pionera en sistemas de construcción modular para aplicaciones industriales y líder en el mercado global. Lleva diseñando y comercializando soluciones de construcción para maquinaria, accesorios y plantas desde 1976. En la actualidad, la cartera de productos de item consta de más de 3.000 componentes de alta calidad, diseñados para uso en bases de máquinas, bancos de trabajo, soluciones de automatización y aplicaciones de producción lean.

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Dentro de las prácticas ergonómicas de sentarse en entornos industriales hay dos lados en esta historia. La primera es el simple hecho de que las personas no están diseñadas para pasar largos períodos de tiempo sentadas. Aunque nuestros cuerpos pueden soportar una buena cantidad de tensión, tarde o temprano lucharán contra las presiones continuas. Y, cuando una mesa de trabajo no se ha adaptado para la anatomía del cuerpo humano, el estrés y las tensiones llegan a ser muy elevadas e intensas con el tiempo.

Esto nos lleva a la segunda cara de la historia: los asientos deben diseñarse de forma que sean lo más cómodos posible para los empleados y les ayuden a maximizar su eficiencia.

Evite la tensión innecesaria

Pasar horas y horas en el trabajo en una sola y misma postura tarde o temprano cobra su precio, lo que a menudo resulta en tensión o en dolor. Dondequiera que los procesos lo permitan, tiene sentido cambiar entre una postura sentada y de pie. Una mesa de trabajo ajustable en altura ofrece buenas oportunidades para hacer precisamente eso. Puede sonar extraño, pero fue hace sólo 250 años que la gente empezó a pasar largos períodos de tiempo sentados. Precisamente por eso nuestros cuerpos no están acostumbrados a esta posición. Desde un punto de vista ergonómico, cuando un empleado ha estado trabajando sentado durante mucho tiempo, es una buena idea que se cambie a una posición de pie. Esto le quita una gran cantidad de tensión a la espalda. La proporción ideal es 80 por ciento dinámico sentado a 20 por ciento de pie.

Sillas industriales ergonómicas

Sentarse es inevitable en la mayoría de las actividades y por eso es esencial que las sillas sigan los principios ergonómicos. A la hora de seleccionar una silla para un entorno industrial, hay varios puntos que deben tenerse en cuenta. Por ejemplo, la tapicería debe ser resistente para que pueda limpiarse según sea necesario y soportar rasguños, raspaduras y manipulaciones bruscas. El factor más importante, sin embargo, es la adaptabilidad. El ajuste de altura es lo primero: cuando estás sentado con los pies planos en el suelo, tus piernas deben doblarse en un ángulo de poco más de 90 grados. Para garantizar un apoyo cómodo debajo de los muslos, el asiento debe inclinarse ligeramente hacia adelante.

Esto significa que puede sentarse cómodamente sin restringir el flujo sanguíneo en las piernas. Lo ideal es que el respaldo también incorpore un soporte lumbar. La región lumbar es el área de la columna vertebral que se curva hacia el estómago. Esta es la posición normal de la región lumbar. Sin embargo, si los músculos circundantes están débiles, la columna vertebral puede empezar a curvarse en la dirección opuesta (cifosis).

Sentarse ergonómicamente y aliviar la tensión en la columna vertebral

Los soportes lumbares están integrados en los respaldos de las sillas de trabajo para contrarrestar activamente la mala postura asociada con cifosis. El respaldo debe incluir un soporte lumbar a la altura correcta para la espalda baja del usuario, una función muy importante para garantizar una postura de sentado ergonómico.

Un mecanismo de inclinación reclinable en el respaldo que incluye control de tensión permite sentarse dinámicamente, lo que también nutre mejor las articulaciones espinales. Inclinar el asiento ligeramente hacia adelante cinco grados asegura que la pelvis esté en ángulo, lo que favorece una posición de sentado erguida. Las sillas son importantes en entornos industriales como en la oficina. Por consiguiente, deben cumplir siempre las normas ergonómicas actuales si quieren apoyar prácticas de trabajo eficaces y saludables.

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Item es la empresa pionera en sistemas de construcción modular para aplicaciones industriales y líder en el mercado global. Lleva diseñando y comercializando soluciones de construcción para maquinaria, accesorios y plantas desde 1976. En la actualidad, la cartera de productos de item consta de más de 3.000 componentes de alta calidad, diseñados para uso en bases de máquinas, bancos de trabajo, soluciones de automatización y aplicaciones de producción lean.

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Aunque a nadie le gusta hablar de ello, no es en absoluto inusual sufrir estrés en el trabajo.

Es un problema que ahora afecta a una de cada tres personas. Por lo tanto, los empleados deben examinar detenidamente sus condiciones y entorno de trabajo y plantearse las siguientes preguntas: ¿Qué limita exactamente al personal? ¿Cómo se puede mejorar su situación y, por tanto, su eficacia? Sin embargo, la relevancia de esta cuestión no se limita a la oficina: también se aplica al montaje manual en la producción. Abarca estrategias para prevenir el dolor crónico causado por el estrés mental, por ejemplo. Las Mesas de Trabajo, las sillas y el equipamiento de las fábricas desempeñan un papel fundamental en la lucha contra el estrés mental en el lugar de trabajo: deben poder ajustarse individualmente y adaptarse tanto a los requisitos de producción como a las necesidades de los empleados.

Estrés en el trabajo: estadísticas claras

Cuando los empleados tienen problemas de salud mental y son incapaces de trabajar de forma productiva, esto no suele deberse a una única causa. Por lo tanto, una de las principales prioridades debe ser la creación de un entorno positivo. Sin embargo, aún queda trabajo por hacer en este sentido. Según el Ministerio Federal de Trabajo y Asuntos Sociales de Alemania, el número de días de enfermedad causados por el estrés se ha duplicado con creces desde 2007. Además, un estudio realizado por Techniker Krankenkasse (un proveedor de seguros de salud legal alemán) descubrió que los problemas de salud mental fueron el motivo más común de enfermedad en 2018. Cuando el ritmo de vida es tan rápido como el actual, el cambio es constante. Por supuesto, todo ese cambio pasa factura: aumenta el estrés, con las inevitables consecuencias negativas para la salud mental. Aunque al principio pueden presentarse como una disminución de la concentración y signos de fatiga, pueden llegar a causar agotamiento o depresión.

Los estrechos vínculos entre la mente y el cuerpo están bien establecidos. Por ejemplo, el aumento de la tensión muscular asociado a los problemas de salud mental puede provocar rápidamente espasmos y dolor crónico, que a su vez causan más problemas. Es un círculo vicioso que repercute negativamente en el rendimiento de los empleados afectados, y que incluso puede provocar ausencias por enfermedad. De un modo u otro, la productividad de la empresa también se ve afectada. Por ello, los empresarios deben hacer todo lo posible para que su personal tenga un entorno de trabajo positivo. Existe un amplio panorama de medidas posibles para combatir el estrés psicológico en el lugar de trabajo, como la adaptación de las áreas de actividad, la reconfiguración de la organización, los procesos de trabajo y la consideración de los principios ergonómicos.

Ergonomía para aliviar al personal

No hay que subestimar factores como la satisfacción laboral. Además del efecto positivo sobre el bienestar mental y el rendimiento laboral, también reduce la rotación de personal y los índices de enfermedad. Por lo tanto, los principios ergonómicos son de vital importancia, ya que tienen en cuenta las necesidades específicas de cada miembro del personal. Estos principios incluyen la modificación de la iluminación como medida para contrarrestar el estrés en el lugar de trabajo. Unas condiciones de iluminación inferiores a las óptimas tienen efectos negativos directos sobre la concentración de los empleados y, por tanto, también sobre su rendimiento: literalmente, pierden de vista su trabajo real. Por ejemplo, hay que evitar la luz parpadeante, excesivamente brillante o deslumbrante, así como los contrastes demasiado marcados y el aumento de las sombras.

Los síntomas de cansancio que surgen hacen que aumenten las tasas de error. Por otro lado, una iluminación bien pensada y basada en las necesidades ayuda a aumentar el rendimiento. No obstante, hay que tener en cuenta que los niveles de iluminación deben adaptarse siempre a la tarea que se realiza. En general, la iluminación debe ser uniforme con sombras suaves. También es necesario un enfoque holístico a la hora de montar un banco de trabajo. Por ejemplo, si se utiliza un sistema modular, las mesas de trabajo pueden adaptarse individualmente a diversos procesos y requisitos. Estas mesas de trabajo ergonómicas y ajustables en altura eliminan la necesidad de realizar movimientos innecesarios y estresantes, lo que constituye la base para encontrar una solución perfecta para cada empleado.

Los principios Lean como medida contra el estrés en el trabajo[/tie_index]

El suministro de material y las herramientas también desempeñan un papel importante. En este caso, hay ayudas ópticas especiales para facilitar las cosas a los empleados, incluyendo contenedores de diferentes colores y un sistema de etiquetado aplicado de forma coherente. Esto ayuda a evitar que el material se mezcle, lo que a su vez alivia la presión del tiempo y el estrés. Además, el suministro de información en monitores integrados directamente en la mesa de trabajo también contribuye a optimizar los procesos de producción manuales. Las empresas que pretenden aliviar la tensión de sus empleados y aumentar su eficiencia también deberían pensar en la combinación de los procesos de trabajo. Existe un equipamiento de fábrica especialmente diseñado para ello.

Este es un ejemplo de cómo la producción Lean optimiza los procesos de trabajo. Esta combinación garantiza la rápida reconfiguración de los equipos de la fábrica cuando se fabrican diferentes variantes. El aspecto y las propiedades de la mesa trabajo también tienen un impacto directo en el bienestar. En este sentido, el método de las 5S es ideal como medida para conseguir resultados rápidos en la reducción del estrés en el lugar de trabajo. También se basa en los principios de la producción lean y consta de cinco pasos: «clasificar», «poner en orden», «brillar», «estandarizar» y «autodisciplinar». La limpieza, el orden y la seguridad de un entorno de trabajo organizado según las 5S hacen que los empleados se sientan más cómodos. En última instancia, esta satisfacción aumenta su capacidad de rendimiento. Además, contar con un entorno de trabajo estructurado puede ayudar a los nuevos empleados a familiarizarse con sus tareas más rápidamente.

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Item es la empresa pionera en sistemas de construcción modular para aplicaciones industriales y líder en el mercado global. Lleva diseñando y comercializando soluciones de construcción para maquinaria, accesorios y plantas desde 1976. En la actualidad, la cartera de productos de item consta de más de 3.000 componentes de alta calidad, diseñados para uso en bases de máquinas, bancos de trabajo, soluciones de automatización y aplicaciones de producción lean.

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La mayoría de las operaciones manuales son muy repetitivas. Según el informe de salud de 2018 de Techniker Krankenkasse (un proveedor de seguros de salud legal alemán), las dolencias musculoesqueléticas son la principal causa de absentismo laboral. Especialmente en el caso de las mesas de trabajo de ensamblaje industrial, por lo tanto, es esencial que los empleadores cumplan con los principios de diseño ergonómico del lugar de trabajo. Hacerlo no ofrece más que beneficios para todos los implicados, como explica el experto en ergonomía de item Marius Geibel:

«La ergonomía se considera a menudo como una forma innecesaria y costosa de intentar convertir el lugar de trabajo en una especie de spa. Sin embargo, en un enfoque holístico, mejorar la productividad es un aspecto integral de la ergonomía. En términos prácticos, la ergonomía y la eficiencia van de la mano. El personal que no está sometido a una tensión innecesaria está más motivado y tiene mejor rendimiento. La ergonomía ayuda a las empresas a retener su fuerza de trabajo a largo plazo».

Este post tiene como objetivo explorar los diversos factores de interconexión que crea una mesa de trabajo de ensamblaje ergonómico.

Mesa de ensamblaje con altura ajustable y silla industrial

Trabajar durante varias horas en la misma posición pronto cobra su precio, causando una tensión que puede convertirse en un dolor crónico a largo plazo. Por lo tanto, siempre que los procesos lo permitan, los empleados deben poder cambiar entre sentarse y pararse mientras hacen su trabajo. Una forma rápida de lograr esto y aliviar la tensión es usar una mesa de ensamblaje con altura ajustable, idealmente una que pueda ser levantada y bajada eléctricamente. Los humanos no están hechos para sentarse durante largos períodos. Hacerlo solo ha sido parte de nuestra vida cotidiana (de trabajo) durante unos 250 años, por lo que es aconsejable cambiar a trabajar de pie después de estar sentado un tiempo.

En última instancia, sentarse en una mesa de trabajo de ensamblaje es inevitable. Por lo tanto, al seleccionar las sillas industriales hay que tener en cuenta una serie de factores. Al igual que las mesas de ensamblaje, las sillas también deben ser de altura ajustable sin escalonamiento, por lo que un sistema de mesa de trabajo de ensamblaje como el que ofrece item cubre ambos requisitos. Las opciones de ajuste personalizado de las sillas deberían fomentar la sesión dinámica, en la que los empleados eviten la tensión desigual y la sobrecarga de los grupos musculares individuales, cambiando su posición y postura con la mayor frecuencia posible. Otros requisitos clave para las sillas industriales son la robustez de los materiales y la estabilidad al desplazar el peso.

Importancia de la zona de manipulación para las mesas de trabajo de ensamblaje

El área de manipulación tiene un gran papel en el diseño de una mesa de trabajo de ensamblaje. Hay varias formas en las que puede variar. Se puede distinguir entre la zona de manipulación exterior (accesible con el brazo extendido) y la zona de manipulación interior (accesible con el brazo doblado). El área también puede dividirse en tres zonas diferentes. La zona de dos manos está situada directamente delante del operador, es decir, donde el proceso se lleva a cabo realmente. Por lo tanto, los materiales y herramientas que se necesitan regularmente deben colocarse en esta zona para que el personal pueda acceder a ellos fácilmente sin tener que girar el cuerpo para hacerlo. Por el contrario, los materiales de trabajo están al alcance de la mano en la zona de una sola mano. Por último, pero no menos importante, la zona extendida de una mano cubre la parte más exterior del área de manejo.

Sin embargo, las distintas zonas del área de manipulación difieren para cada persona, por lo que todos y cada uno de los empleados deben ser capaces de adaptar el aprovisionamiento y la recogida de material en la mesa de trabajo de ensamblaje a sus necesidades particulares para evitar una mala postura. Esto puede evitarse específicamente, por ejemplo, utilizando brazos giratorios para colocar herramientas en la zona de una mano. Los componentes que van desde los contenedores de piezas hasta los ganchos y soportes para el suministro de herramientas, son fáciles de sujetar a estos brazos.

Iluminación ergonómica en la mesa de trabajo de ensamblaje

La iluminación es un factor que a menudo se pasa por alto en la ergonomía de las mesas de trabajo de ensamblaje, pero ignorar los principios ergonómicos puede resultar perjudicial. Incluso el color de la luz de una luminaria LED afecta a la salud del personal y, por tanto, a su rendimiento. Las siguientes reglas básicas se aplican al color de la luz:

Con eso en mente, es importante asegurar un buen equilibrio al iluminar una mesa de trabajo de ensamblaje. Se recomienda un color claro de alrededor de 4000 Kelvin. Esto se encuentra entre la iluminación blanca y cálida de una bombilla (2500 a 2700 Kelvin) y la luz normal del día (5800 a 6500 Kelvin).

El fenómeno de los focos individuales que crean sombras duras superpuestas -conocidas como sombras múltiples- también puede causar fatiga ocular, lo que lleva rápidamente a claros signos de fatiga y lapsos de concentración. La iluminación homogénea de una luz industrial LED, por otra parte, produce sólo sombras suaves, que someten a los ojos a mucha menos tensión. Este es incluso el caso de la luz sin parpadeos de las luces industriales LED de alta frecuencia. Cualquier otra cosa es contraproducente en una mesa de trabajo de ensamblaje, porque incluso el parpadeo de baja frecuencia que no se percibe fácilmente causa tensión.

¿Cómo las estaciones de trabajo inteligentes aumenta la productividad?

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Para asegurar que la inteligencia artificial en la ingeniería apoye a las personas en su trabajo, se requiere un enfoque de diseño especial.

Dos factores son clave para el uso exitoso de la inteligencia artificial en combinación con otras nuevas tecnologías.

Estos dos factores se unen en uno de los tres nuevos campos de investigación del departamento de Desarrollo Organizacional del Laboratorio de Máquinas Herramientas e Ingeniería de Producción (WZL) de la Universidad RWTH de Aachen – «Inteligencia Aumentada». Los científicos están trabajando aquí junto con socios nacionales e internacionales de la investigación y la industria para encontrar soluciones de la IA para la producción que proporcionen un apoyo específico a la inteligencia humana. Para asegurar que estas soluciones para la inteligencia humana y artificial se desarrollen con un enfoque especial en las consideraciones prácticas, un laboratorio de investigación especial fue recientemente diseñado en forma de AIXLAB. Esto también se basa en el sistema ergonómico de mesas de trabajo de item.

Experimenta la innovadora IA de cerca en una sala de escape

El objetivo de AIXLAB es establecer un centro transdisciplinario para estudiantes, investigadores, desarrolladores y usuarios que entiendan el potencial de la inteligencia artificial para apoyar a las personas y quieran ayudar a darle forma. La «Sala de escape» del WZL – uno de los ganadores de 2018 del concurso universitario «Mundos de trabajo del futuro» organizado por el Ministerio Federal de Educación e Investigación de Alemania – constituyó la base del concepto de AIXLAB. La idea básica de la Sala de Escape era mostrar al personal de producción del futuro como prototipos.

Con este fin, se creó una mesa de trabajo industrial como ejemplo y se le complementó con tecnologías digitales que se habían desarrollado en el curso de proyectos de investigación. De acuerdo con la idea fundamental de las salas de escape, se encargó a pequeños grupos la tarea de resolver problemas prácticos relevantes para la calidad utilizando las tecnologías proporcionadas, para poder salir de la sala. “Este enfoque recreativo ha demostrado los beneficios y posibilidades de las tecnologías digitales a estudiantes de escuelas de formación profesional, estudiantes universitarios y representantes de empresas, entre otros«, dice el jefe del departamento.

Los humanos y la inteligencia artificial trabajando mano a mano

AIXLAB es el resultado del deseo del grupo de investigación de progresar en el uso centrado en el ser humano de la IA en la producción industrial. Cuando se trata del campo de investigación del departamento de Desarrollo Organizacional y su orientación temática extendida, las letras «IA» significan Inteligencia Aumentada. La reorientación del concepto original abarca dos aspectos clave que están representados en el nombre por la letra X:

Esto proporciona a la AIXLAB dos versiones extendidas de su nombre: «AIXPERIMENTATIONLAB» y «AIXPERIENCELAB».

El primer campo de prueba y demostración mostrado en AIXLAB representa un escenario de producción manual. Con la ayuda de item, se instalaron cuatro mesas de trabajo de montaje modular con iluminación ergonómica. La modularidad de las mesas de trabajo ofrece la base ideal para cumplir con la diversa gama de requisitos que implica la experimentación y la demostración. Como resultado, las mesas de trabajo pueden adaptarse con poco gasto, por ejemplo, para realizar estudios o probar nuevos hallazgos. El laboratorio de investigación para la colaboración entre los humanos y la inteligencia artificial está actualmente en construcción. El trabajo se ha retrasado debido a la pandemia de coronavirus.

La inteligencia humana y la artificial se adaptan de excelente manera

Después de haber sido construidas físicamente en un entorno de laboratorio, las soluciones basadas en la IA desarrolladas en los proyectos de investigación actuales se integran en el campo de pruebas y demostraciones existente. Un ejemplo de esto es el sistema de asistencia al montaje del proyecto de investigación AuQuA. Se está desarrollando, junto con científicos de la Universidad de Sao Paulo, un soporte fácil de usar para el ensamblaje manual. Esto se basa en guías de montaje basadas en la realidad aumentada que pueden ser generadas y optimizadas con la ayuda de algoritmos de aprendizaje de máquina.

Además, las tecnologías digitales existentes (como las aplicaciones de RA y RV y los tableros inteligentes de KPI) se adaptan al caso de uso de ensamblaje manual y se conectan en red de acuerdo con los principios del Internet de la producción.

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Los robots en la producción industrial pueden ayudar a los empleados a aligerar su carga de trabajo e incluso protegerlos.

Aunque es casi imposible imaginar nuestra vida cotidiana moderna sin equipo técnico, los seres humanos y las máquinas se siguen considerando a menudo como rivales; sin embargo, esta mentalidad de «o uno u otro» no tiene en cuenta la valiosa tercera opción de colaboración que se ha vuelto cada vez más importante ante la digitalización y la Industria 4.0.

Estamos hablando de la colaboración entre humanos y robots.

Un examen más detallado revela el enorme potencial de este simple enfoque. Combina la experiencia, el juicio y la flexibilidad de los humanos con la fuerza, la resistencia y la precisión de los robots, aliviando a los empleados y aumentando la eficiencia de la producción. Una característica de la colaboración entre humanos y robots es el hecho de que no hay una barrera de seguridad que los separe mientras trabajan. En cambio, ocupan el mismo espacio de trabajo y procesan los mismos componentes. Toda la configuración se lleva a cabo generalmente utilizando robots especiales de peso ligero conocidos como robots de colaboración, o simplemente: cobots.

Los beneficios de los Cobots: menos monotonía, menos errores, alta fiabilidad

A diferencia de los robots industriales, que generalmente están diseñados para tareas específicas, los cobots son muy completos. Su forma y función recuerdan a un brazo humano. Los beneficios de los cobots, por lo tanto, incluyen el espacio relativamente pequeño que requieren y su versatilidad. Son capaces de muchas tareas diferentes. En primer lugar, se trata de las tareas monótonas y repetitivas que a largo plazo aburren a los funcionarios humanos y que les hacen cansarse rápidamente, lo que conduce a altas tasas de error. Otra ventaja de los cobots es que, de ser necesario, pueden proporcionar grandes volúmenes de datos para su utilización en el mantenimiento predictivo y otras grandes aplicaciones de datos.

Cuando los humanos y los robots trabajan en estrecha proximidad unos de otros, es necesario tomar medidas y precauciones especiales para garantizar la seguridad de los miembros del personal. La norma DIN ISO/TS 15066 en Alemania y la norma RIA TR R15. 606-2016 del Instituto Nacional de Normalización de los Estados Unidos establecen los requisitos de seguridad pertinentes para los sistemas de robots industriales de colaboración y los entornos de trabajo. Entre otras cosas, esto define la máxima cantidad de fuerza que un robot puede ejercer en contacto con un humano. Por lo tanto, estas fuerzas deben limitarse a un nivel seguro. Para cumplir estos requisitos, los cobots necesitan sensores adecuados que utilicen la tecnología de ultrasonidos y de radar, por ejemplo, para detectar personas y obstáculos en su entorno.

Algunos cobots están incluso equipados con una superficie sensible al tacto que les permite «sentir» el contacto con la gente y detener inmediatamente cualquier movimiento que pueda estar en marcha. Las estructuras de las máquinas y los soportes de los robots, así como el sistema de seguridad y protección por elementos, proporcionan los límites y las estructuras que protegen a los miembros del equipo. Cuando se trata de la colaboración entre humanos y robots, la seguridad de los miembros humanos del personal tiene la máxima prioridad.

Colaboración entre humanos y robots para la ergonomía

Cuando se trata de la colaboración entre humanos y robots, hay más en proteger el bienestar físico del personal que en asegurarse de que los trabajadores no sean lastimados por sus colegas robots. En la planta de Dingolfing del Grupo BMW, por ejemplo, los cobots ayudan a instalar ventanas laterales en los coches. Antes de que las ventanas se ajusten a la carrocería, hay que aplicarles adhesivo en un proceso preciso. Esto se hacía antes a mano, por un trabajador que caminaba alrededor de la ventana. Ahora un cobot se encarga de esta difícil y poco ergonómica tarea, con un humano instalando después las ventanas.

«Otra ventaja de los cobots es que pueden levantar cargas pesadas sin esfuerzo».

Hay más beneficios para los cobots que su capacidad de asumir tareas que impliquen posturas corporales que resulten agotadoras o insalubres para sus homólogos humanos a largo plazo. La colaboración entre humanos y robots también tiene una respuesta cuando se trata de levantar cargas pesadas. Los cobots como el Universal Robots UR16e son capaces de levantar cargas de hasta 16 kg de peso. Para ponerlo en perspectiva, una llanta de acero de 16 pulgadas para una rueda de coche (sin el neumático) pesa alrededor de 8,5 kg. Si un robot puede ocuparse de este tipo de carga en lugar de los trabajadores humanos, hay más que beneficios físicos; por ejemplo, pueden prepararse para procesar el siguiente componente mientras el cobot mueve el anterior a un lado.

Los humanos y los robots no necesitan ser rivales, sino que la combinación de sus fuerzas puede optimizar la creación de valor.

¡Conozca las estructuras y soportes de robots de  ITEM!

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La automatización permite contar con una amplia selección de tecnologías de accionamientos, así como un software capaz de diseñar procesos con rapidez. Tal es el caso de las tecnologías lineales.

¿Qué es una unidad lineal?

La unidad lineal es un dispositivo que puede mover una pieza, un producto o una máquina. Está diseñado para soportar carga en cualquier dirección. Protege los bloques de construcción mecánicos de polvo, suciedad y a veces también agua. Cuando se trata de seleccionar unidades lineales y los adecuados componentes de accionamiento en los procesos de automatización, hay numerosos aspectos clave a considerar. Estas van desde propiedades como:

Por lo tanto, la elección de una unidad lineal correcta con los adecuados componentes de accionamiento es una tarea complicada, que requiere mucho tiempo para los ingenieros. La configuración de estos sistemas, a menudo muy complejos, requiere también un profundo conocimiento. Las herramientas en línea adecuadas facilitan todo el proceso, ofreciendo apoyo específico con todo, desde la selección inicial hasta la puesta en marcha. Como resultado de ello, se pueden aplicar rápida y fácilmente soluciones de automatización sólidas para los pórticos de varios ejes y las operaciones de recolección y colocación, etc.

Aplicaciones de la tecnología lineal en sistemas de producción

Herramientas de posicionamiento

Las unidades lineales automatizadas son la solución ideal para mover la herramienta es cuestión, como un taladro o un driver, de un punto a otro y asegurarse de que está perfectamente posicionada.

Mover cargas pesadas

Una unidad lineal de un solo eje puede ofrecer una forma eficiente de automatizar este tipo de proceso. Por ejemplo, las mercancías pueden transportarse para su carga una vez que se ha fabricado y el equipo de producción pesado y los robots pueden trasladarse con flexibilidad al siguiente lugar en el que deben utilizarse.

Procesos bidimensionales

Los pórticos 2D se utilizan para imprimir o inspeccionar una superficie y para otros procesos bidimensionales. Estos escenarios, los pórticos se utilizan para guiar los cabezales de las impresoras, boquilla, escáneres o los sensores al lugar correcto.

Guía de herramientas en ejes XY

Las mesas XY de este tipo son perfectas para las tareas dinámicas de recoger y colocar. La herramienta guiada a su lugar desde arriba a través de un eje voladizo, mientras que el eje X se utiliza para moverla a diferentes posiciones. Incluso las herramientas pesadas pueden ser guiadas a través de una amplia área de trabajo de esta manera, gracias a la baja deflexión y la excepcional capacidad de carga de los ejes lineales.

Ejes en voladizo

Los ejes en voladizo utilizan el perfil de soporte de la unidad lineal para ejercer fuerza sobre una pieza de trabajo o para posicionar con precisión una herramienta. Resultan muy apropiados para numerosas aplicaciones de producción y logística, así como para pruebas de material y carga.

Procesos tridimensionales

Los pórticos tridimensionales se utilizan principalmente para tareas de recoger y colocar, así como tareas de transporte tridimensional. Las aplicaciones típicas de los pórticos tridimensionales incluyen operaciones de apilamiento, paletización y clasificación. Las pinzas o ventosas se sujetan a los ejes voladizos para este propósito.

Software de configuración de unidades lineales

Las unidades lineales mecánicamente sincronizadas pueden ser fácilmente adaptadas a la tarea de transporte en cuestión usando software de configuración y prueba de automatización, tal es el caso del MotionDesigner®. Este programa inteligente determina la combinación perfecta de dos unidades lineales y un eje sincronizador para permitir que dos carros o dos unidades lineales se muevan en paralelo”.

Gracias al item MotionDesigner®, la automatización no podría ser más fácil. Una gran cantidad de tareas de automatización diferentes pueden cubrirse con una sola herramienta en línea, perfectamente adaptada a los requisitos mecánicos y eléctricos particulares”, dice Uwe Schmitz, jefe del equipo de gestión de productos de las unidades de movimiento lineal de item®.

Los ingenieros pueden elegir entre un sistema que se ajuste exactamente a sus necesidades y alternativas que ofrezcan mayores reservas de potencia. De este modo, el configurador facilita considerablemente la especificación de sistemas, proporcionando una solución llave en mano idealmente dimensionada que incluye un conjunto de sincronización, motor, caja de cambios y controlador.”

El configurador de tecnología lineal item MotionDesigner® crea automáticamente un conjunto completo de documentación con todos los detalles técnicos y datos CAD. Los ingenieros también pueden utilizar numerosos ejemplos de aplicaciones, incluidos datos de construcción.

El software item MotionSoft® se encarga de la puesta en marcha. Los datos generados en el proceso de diseño están disponibles inmediatamente al poner en marcha las unidades lineales con esta solución. El software determina automáticamente los mejores ajustes del controlador y comprueba la coordinación de las unidades lineales paralelas en una prueba, lo que significa que un sistema hecho de unidades lineales sincronizadas puede estar en funcionamiento en pocos minutos. Un sistema de ayuda en línea, por su parte, ofrece a los usuarios un apoyo completo y respuestas específicas a las preguntas que puedan tener sobre la parametrización y la puesta en marcha.

¡Conozca el Sistema de Automatización de ITEM!

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Item es la empresa pionera en sistemas de construcción modular para aplicaciones industriales y líder en el mercado global. Lleva diseñando y comercializando soluciones de construcción para maquinaria, accesorios y plantas desde 1976. En la actualidad, la cartera de productos de item consta de más de 3.000 componentes de alta calidad, diseñados para uso en bases de máquinas, bancos de trabajo, soluciones de automatización y aplicaciones de producción lean.

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La mejora continua, es la filosofía o práctica de mejora del proceso de fabricación. Los Sistemas de Manejo de Materiales son una parte fundamental del flujo de trabajo en la fabricación. Estos sistemas comprenden el movimiento, almacenamiento, control y protección del material o producto a medida que se mueve a través del proceso de fabricación.

Otro factor importante en el manejo de materiales es el espacio, cuyo costo ha incrementado a lo largo de los años. Esto, más el costo cada vez más elevado de los servicios, ha empujado a los fabricantes a procurar por un mejor uso del espacio y los recursos en un esfuerzo por reducir los costos generales.

El Impacto de la Producción Lean

La manufactura Lean crea valor al acelerar la producción y minimizar los residuos. En otras palabras, preservar el valor con menos trabajo. En muchos casos esto significa utilizar el mismo espacio para producir diferentes productos, por ejemplo.

A los fabricantes que requieren cambiar de materiales o partes en su proceso les resulta difícil utilizar los mismos sistemas de manipulación de materiales para sus diferentes líneas de productos. Por lo tanto, en lugar de añadir espacio de fabricación, el método de fabricación Lean ajusta los manipuladores de materiales y/o las líneas de ensamble progresivo.

Las estaciones de trabajo deben contar con aspectos ergonómicos que desempeñan un papel importante en los puestos de trabajo de producción manual. Esto ofrece beneficios para la productividad y salud de los empleados. En un lugar de trabajo altamente personalizado, los empleados podrán desarrollar todo su potencial.

¿Cómo pueden los fabricantes reajustar rápidamente sus procesos para que coincidan con su flujo de trabajo?

Esto nos lleva al valor de utilizar un producto de conexión rápida y sin mecanizado para el manejo de los materiales y que se unan de una manera sencilla pero potente.

Los kits de construcción tubular son flexibles y resistentes. Además, en pocos minutos se pueden ensamblar para satisfacer las necesidades del flujo de trabajo. El diseño tubular requiere sólo unas pocas conexiones rápidas como ángulos, conectores finales y en T. Estos pueden ser ensamblados fácilmente en herramientas para el manejo de materiales como bancos de trabajo, estantes fijos y móviles y estantes para el suministro de materiales.

Las instalaciones de manufactura suelen tener una pequeña área destinada al ensamble de componentes tubulares. Cada área de ensamble tiene un pequeño inventario de tubos, conectores y accesorios para el manejo de materiales, como contenedores o ruedas. Las herramientas deben incluir una cinta métrica, sierra, llaves hexagonales, papel para bosquejos y lápices. Una carpeta para archivar diseños anteriores y tener como referencia rápida también es una buena idea.

Los fabricantes están cambiando la forma en que abordan el flujo de trabajo.

En lugar de crear sistemas de flujo de trabajo inflexibles, emplean formas más creativas y eficientes de mover sus productos. La capacidad de crear y modificar manipuladores de materiales únicos es la clave para satisfacer las demandas de nuestro siempre cambiante entorno de fabricación.

¡Descubra los Sistemas de Producción Lean de item!

Item

Item es la empresa pionera en sistemas de construcción modular para aplicaciones industriales y líder en el mercado global. Lleva diseñando y comercializando soluciones de construcción para maquinaria, accesorios y plantas desde 1976. En la actualidad, la cartera de productos de item consta de más de 3.000 componentes de alta calidad, diseñados para uso en bases de máquinas, bancos de trabajo, soluciones de automatización y aplicaciones de producción lean.

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La revolución e ingeniería digitales están facilitando las tareas de ingeniería e influyendo en los requisitos de los perfiles de los ingenieros.

La nueva realidad ha llegado a transformar la nueva forma de trabajar y hoy en día, la ingeniería digital es parte importante de las empresas y su desarrollo. Es necesario contar con soluciones y herramientas que faciliten la innovación y se enfoquen en estrategias para seguir impulsando la transformación digital.

El contar con herramientas de ingeniería, ha provocado que cada vez más empresas cuenten con un mayor impacto en el mercado, causando que la competencia mundial se vuelva más activa. Las empresas están adaptándose a medidas tecnológicas que revolucionan las actividades empresariales del sector industrial.

Una de las principales ventajas prometidas por la digitalización es que las tecnologías de captura, procesamiento e intercambio digital proporcionarán un rápido acceso a datos completos. Como consecuencia directa de la ahora buena a muy buena disponibilidad de los datos de componentes CAD, el actual proyecto de trabajo en la ingeniería 3D toma menos tiempo.

¿Qué beneficios se obtienen de la ingeniería digital?

Cuando se trata de construir estructuras, es una gran ventaja para la eficiencia cuando los fabricantes suministran datos 3D claramente estructurados para cada componente. A mediano plazo, son necesarios nuevos enfoques para las herramientas y configuradores de la ingeniería 3D para combatir la carga de trabajo en ingeniería. Dichas herramientas y configuradores deben ser intuitivos, fáciles de usar y deben simplificar tareas complejas.

En última instancia, deben ofrecer claros beneficios de productividad en comparación con las soluciones de ingeniería 3D habituales. Ingeniería digital garantiza que los ingenieros tengan las herramientas adecuadas a la mano.

¿Qué sucedería si el trabajo de ingeniería se pudiera realizar en línea?

Se están abriendo nuevas oportunidades de trabajo para especialistas en tecnologías de la información que pueden desarrollar nuevas soluciones de software de ingenieria 3D. A medida que las construcciones se vuelven más complejas, los ingenieros se convierten en un factor de planeación en la producción, ya que como mínimo están involucrados en el cálculo de los tiempos del ensamblaje. En el futuro, los ingenieros tendrán que asumir tareas adicionales de coordinación y, por lo tanto, asumir un papel de gestión de proyectos en determinadas áreas.

En el futuro, los ingenieros tendrán que asumir tareas adicionales de coordinación y, por lo tanto, asumir un papel de gestión de proyectos en determinadas áreas.

item es una empresa alemana que ofrece excelentes herramientas de ingeniería digital; sus configuradores inteligentes son herramientas rápidas y fáciles de usar que permiten diseñar proyectos a la medida. Las listas de piezas y los PDF en 3D aceleran sustancialmente la planificación y la coordinación.

item cuenta con diferentes herramientas para diseñar el proyecto a tu medida:

Gracias a estas herramientas de ingeniería digital se puede trabajar en un próximo proyecto de forma intuitiva desde cualquier lugar y sin necesidad de ningún software adicional.

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Item es la empresa pionera en sistemas de construcción modular para aplicaciones industriales y líder en el mercado global. Lleva diseñando y comercializando soluciones de construcción para maquinaria, accesorios y plantas desde 1976. En la actualidad, la cartera de productos de item consta de más de 3.000 componentes de alta calidad, diseñados para uso en bases de máquinas, bancos de trabajo, soluciones de automatización y aplicaciones de producción lean.

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Para iniciar con el diseño de una estación de trabajo es importante conocer qué tareas se van a desarrollar, decidir si se realizarán de pie o sentado, contar con las dimensiones del usuario o si se debe trabajar con un rango de medidas promedio y otro aspecto fundamental es la buena postura que debe mantener el usuario, de manera que los componentes de la estación no provoquen al operario adoptar una postura incorrecta.

Las estaciones de trabajo deben contar con aspectos ergonómicos que desempeñan un papel importante en los puestos de trabajo de producción manual. Esto ofrece beneficios para la productividad y salud de los empleados. En un lugar de trabajo altamente personalizado, los empleados podrán desarrollar todo su potencial.

Los estudios demuestran que las estaciones de trabajo industriales con diseño ergonómico aumentan la productividad de los empleados.

Estaciones de trabajo y Mudas

Las siete Mudas o «los siete principios contra los desperdicios« son un elemento central de la filosofía lean. Sin embargo, a pesar de lo bien que la teoría puede sonar, aún necesita un sistema adecuado si se va a poner en práctica. El correcto diseño de las estaciones de trabajo ofrece la flexibilidad que las empresas necesitan para reducir los desperdicios.

Un sistema planificado con el objetivo de reducir desperdicios debe ser flexible.

A través de los años se han desarrollado sistemas innovadores: formas de diseño flexibles que proporcionan:

Un ejemplo de sistema de diseño de estaciones de trabajo es ergologistic, sistema desarrollado por Item.

¿Qué es ergologistic?

Es una innovadora forma de diseño del puesto de trabajo que proporciona a los usuarios un sistema de producción para un suministro de material seguro y ergonómico. Logrando crear un equilibrio perfecto entre los requisitos de mesas de trabajo ergonómicas y una instralogística eficiente.

¿Por qué ergologistic?

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Item es la empresa pionera en sistemas de construcción modular para aplicaciones industriales y líder en el mercado global. Lleva diseñando y comercializando soluciones de construcción para maquinaria, accesorios y plantas desde 1976. En la actualidad, la cartera de productos de item consta de más de 3.000 componentes de alta calidad, diseñados para uso en bases de máquinas, bancos de trabajo, soluciones de automatización y aplicaciones de producción lean.

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