Ergonomía laboral en la industria: 5 casos reales de cobots que eliminaron tareas de riesgo

Conclusiones principales del artículo

• En los cinco casos, la motivación inicial fue reducir el esfuerzo físico, las posturas inadecuadas o la exposición a riesgos, y la ganancia productiva llegó como consecuencia.
• Los cobots no eliminan al operador, sino que reubican su función. En Thyssenkrupp Bilstein y en BOOG, los empleados pasaron de la ejecución manual continua a la supervisión, la verificación de calidad y múltiples tareas de mayor valor.
• Precisión y ergonomía van de la mano. En la línea del FIAT 500 eléctrico, dos cobots UR10e sustituyeron la aplicación manual con rodillo dinamométrico y mantuvieron una repetibilidad de +/- 0.05 mm.
• En Pentik, el cobot reproduce el movimiento manual de esmaltado desarrollado a lo largo de décadas, sin rediseñar la línea.
• La implementación rápida es parte del beneficio. En Linaset, el UR5 entró en operación confiable en unos cuantos días.
• Las aplicaciones típicas incluyen la alimentación de máquinas CNC y prensas, pick-and-place, ensamble, atornillado, dispensado, inspección visual y manejo de piezas con filo.

La ergonomía es un factor decisivo en la rutina del entorno industrial. Al final, hablamos de un lugar donde los factores de riesgo para los trabajadores son frecuentes, como la incidencia de:

• tareas repetitivas;
• posturas forzadas;
• ambientes ruidosos o con mucho polvo.

Todo esto puede derivar en incapacidades, rotación de personal y dificultad para contratar mano de obra. Los robots colaborativos llegan para atender justamente estos puntos: asumen el desgaste físico y liberan a las personas para funciones más estratégicas.

Reunimos cinco testimonios de industrias de todo el mundo que ya validaron el uso de cobots en el día a día de la planta. Conózcalos a continuación.

Los trastornos musculoesqueléticos son el problema de salud más extendido en el mundo del trabajo: según la Organización Mundial de la Salud, alrededor de 1,710 millones de personas viven con algún padecimiento de este tipo, la principal causa de discapacidad en el planeta. Buena parte se origina en el puesto de trabajo: estimaciones conjuntas de la OMS y la Organización Internacional del Trabajo señalan que los factores ergonómicos ocupacionales (posturas forzadas, movimientos repetitivos y manejo de cargas) representaron 12.3 millones de años de vida saludable perdidos en 2016. Y el costo aparece en la hoja de cálculo: la OIT estima que estos trastornos concentran el 40% del gasto global en compensaciones por lesiones y enfermedades laborales.

Súmele la dificultad de encontrar quien quiera desempeñar tareas físicamente exigentes. Un estudio de Deloitte con The Manufacturing Institute proyecta que hasta 1.9 millones de vacantes en la manufactura estadounidense podrían quedar sin cubrir hacia 2033, y el 65% de los fabricantes señala atraer y retener talento como su principal desafío de negocio.

Los puestos de trabajo que desgastan a quien los ocupa generan incapacidades, rotación y pérdida de conocimiento acumulado. Ahí es donde entra la robótica colaborativa. Como resume la Federación Internacional de Robótica en este artículo, los robots mejoran las condiciones de trabajo al asumir tareas sucias, monótonas, peligrosas y delicadas, mientras las personas siguen controlando y supervisando la producción.

Menos dolores y más control de calidad: Thyssenkrupp Bilstein (EUA)

Thyssenkrupp Bilstein es una planta ubicada en Hamilton, Ohio, que fabrica soluciones de suspensión de alta tecnología para la industria automotriz. En 2018, la empresa asumió un compromiso con sus trabajadores, en especial con las mujeres: reducir las tareas ergonómicamente desfavorables.

Se implementaron nueve robots colaborativos UR10 en la planta para automatizar tareas difíciles de cubrir, como la alimentación de máquinas, el ensamble y la inspección de producto. Los cobots optimizaron la producción y generaron un mejor ambiente de trabajo.

"Ahora el flujo de producción es mucho mejor y mi trabajo se volvió más sencillo: solo cargo los tubos y dejo que los cobots se encarguen del resto", dice la operadora Quenna Quarles, responsable de las tareas hoy automatizadas.

E.J. Seck, quien antes operaba manualmente una máquina CNC y una punzonadora, está a gusto con sus nuevos colegas cobots, que asumieron esas tareas. "Antes de los robots era una locura, pero ahora mi trabajo es mucho más ordenado", cuenta. "Puedo hacer con calma mis verificaciones de calidad y mis reportes de producción. Ya no pierdo la cuenta de cuánto produje, porque puedo concentrarme en eso en lugar de andar corriendo de un lado a otro."

• Tareas resueltas por robots colaborativos: alimentación de máquinas CNC, punzonadoras y máquinas formadoras, pick-and-place, ensamble, inspección de producto.

Lea el caso completo aquí.

Fin de las posturas forzadas en la línea del FIAT 500 eléctrico (Italia)

En la línea de producción del FIAT 500 eléctrico (planta de Mirafiori, en Turín, Italia), algunos procesos de ensamble y controles de calidad se beneficiaron enormemente de la introducción de tecnologías específicas de automatización, no solo para garantizar la calidad y la repetibilidad que exigen los estándares del producto, sino también para proteger la salud de los trabajadores de mayor edad de la planta.

Un ejemplo es la aplicación de la manta impermeabilizante en las puertas del vehículo.

"La aplicación de la manta exigía que el operador ejerciera presión constante con un rodillo dinamométrico, una tarea que, a largo plazo, podía dañar las articulaciones del brazo y provocar enfermedades musculoesqueléticas. Por eso, el cobot trajo dos beneficios: alta precisión y calidad de operación, junto con mayor ergonomía y bienestar para nuestros operadores", explica el especialista en ergonomía Giuseppe Guidone.

Dos cobots UR10e operan en paralelo en la línea de ensamble de las puertas. Un sistema de visión registra la llegada de la puerta y activa el cobot, que utiliza un rodillo acoplado a la muñeca para aplicar presión constante sobre el material y fijarlo al panel de la puerta.

La aplicación es especialmente desafiante porque exige que el cobot recorra una trayectoria compleja en un espacio reducido, esquivando los salientes de los pernos de fijación del panel y garantizando el sellado completo de la manta para impedir filtraciones de agua. Los cobots trabajan con precisión milimétrica, con una repetibilidad garantizada de +/- 0.05 mm.

• Tareas resueltas por robots colaborativos: ensamble, atornillado, control de calidad, inspección visual, dispensado.

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Cerámica sin sobrecarga de manos, hombros y espalda: Pentik (Finlandia)

A pocos kilómetros al sur del Círculo Polar Ártico, la empresa finlandesa Pentik produce vajilla a partir de arcilla inglesa. La producción de cerámica es un trabajo manual. Al esmaltar las piezas y moldear los platos con una herramienta, el trabajador repite el mismo movimiento cientos de veces al día, tareas que sobrecargan manos, hombros y espalda.

Ahora, un cobot UR10 realiza el esmaltado de las piezas. El robot retira la pieza de la charola con una pinza de vacío desarrollada internamente y sumerge la pieza de cerámica en la mezcla de esmalte. Después de la inmersión, el robot coloca la pieza en uno de los dos puntos de depósito. Si los puntos están llenos, el robot espera.

"El cobot imita los movimientos de las manos de Inkeri, una empleada muy querida que estuvo a cargo de este proceso durante 30 años", explica Kaivosoja.

Un empleado retira la pieza del punto de depósito y verifica la calidad, eliminando el exceso de esmalte de la base para que no se adhiera al equipo de cocción.

• Tareas resueltas por robots colaborativos: apoyo al trabajador en el proceso de esmaltado de piezas cerámicas; conformado de los platos Kallio.

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Manejo de piezas con filo sin riesgo de lesión: BOOG (Francia)

BOOG Machining Company está especializada en series cortas de producción que involucran maquinado, torneado y fresado de piezas pequeñas y con filo. La empresa buscaba formas de evitar y reducir los problemas de salud relacionados con el manejo de estas herramientas de producción.

Fue entonces cuando entró el UR5. El cobot ayudó a prevenir accidentes, ya que ahora es él quien manipula las piezas que pueden causar lesiones si se manejan de forma incorrecta.

El UR5 permitió a BOOG optimizar sus procesos productivos: hoy, un empleado carga y descarga la máquina cada tres horas, en lugar de supervisarla constantemente como antes. Esto liberó recursos valiosos que ahora agregan valor a otras etapas de la producción al asumir múltiples tareas.

• Tareas resueltas por robots colaborativos: CNC, supervisión de máquinas.

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Granallado fuera del ambiente polvoso y ruidoso: Linaset (República Checa)

Antes, en Linaset, fabricante de piezas de plástico inyectadas, el granallado de las piezas se hacía manualmente sobre una mesa de trabajo, por ambos lados, con un material abrasivo especial: una operación que consumía mucho tiempo y muchos recursos cuando se realizaba por completo a mano. El aplicador del chorro abrasivo debía sostenerse en posición vertical, en un ambiente especialmente polvoso y ruidoso. El trabajo era bastante exigente físicamente para las personas y poco amigable con el entorno.

Por fortuna, se encontró una solución automatizada adecuada: el UR5. Linaset instaló el robot y lo puso en operación.

"En unos cuantos días, el robot ya estaba implementado en el puesto de trabajo y comenzó a operar de forma confiable", explica Petr Šromota, gerente principal de producción de Linaset.

• Tareas resueltas por robots colaborativos: moldeo por inyección.

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¿Qué diferencia a un cobot de un robot industrial tradicional?

Los robots industriales tradicionales operan aislados por cercas de seguridad y exigen programación especializada. Los cobots trabajan cerca de las personas, ocupan menos espacio en el piso de planta y pueden ser programados por operadores sin formación en robótica.

¿Los cobots pueden trabajar junto a personas sin cercas de protección?

Depende de la evaluación de riesgos de la aplicación. El cobot cuenta con funciones de seguridad nativas, como la limitación de fuerza y velocidad, pero la operación sin cercas solo se autoriza tras el análisis de la celda completa.

¿Los cobots sustituyen a los trabajadores?

No. En Thyssenkrupp Bilstein, los operadores pasaron a realizar verificaciones de calidad y reportes de producción; en BOOG, un empleado que supervisaba la máquina hoy acumula varias tareas durante el turno. El patrón es la reubicación hacia funciones de mayor valor.

¿Qué tareas son las mejores candidatas para empezar?

Las tareas repetitivas, monótonas, ergonómicamente desfavorables o peligrosas. Las aplicaciones más comunes son la alimentación de máquinas CNC y prensas, pick-and-place, paletizado, atornillado, dispensado e inspección visual.

¿Es necesario tener un programador dedicado para operar un cobot?

No. La programación de los cobots de Universal Robots permite que los operadores de producción configuren y ajusten aplicaciones después de una capacitación básica. La UR Academy ofrece módulos en línea gratuitos y capacitación presencial.

¿Una pequeña o mediana empresa puede justificar la inversión?

Sí. El menor costo total de adquisición frente a los robots tradicionales, la ocupación reducida de espacio y la posibilidad de reubicar el mismo cobot entre tareas hacen viable la inversión en operaciones más pequeñas.

Los robots colaborativos están listos para asumir tareas repetitivas y peligrosas, tradicionalmente ejecutadas por personas. Esto no solo contribuye a mejorar las condiciones de seguridad de los trabajadores, sino que también puede generar mayor eficiencia y productividad.

Universal Robots es líder global en robótica colaborativa, con cobots instalados en más de 60 países y aplicaciones en prácticamente todos los sectores de la producción industrial. Para saber más sobre cómo implementar cobots en su planta, póngase en contacto con nuestros consultores en este enlace.