Robots móviles, aplicaciones y usos en el depósito

En los últimos años, los robots móviles autónomos (AMR) han pasado de ser un sistema futurista al alcance de un puñado de empresas a establecerse como una solución viable en multitud de proyectos de automatización de depósitos.

Según el informe Warehouse Automation Market de LogisticsIQ, se estima que el mercado global de los robots móviles autónomos debería de superar los 4.000 millones de dólares para 2025, alcanzando una cuota de mercado cercana al 15% dentro del sector de la robotización de depósitos. ¿A qué se debe esta expansión? ¿Cuáles son las aplicaciones más habituales de los robots móviles en el depósito? Lo analizamos en detalle a continuación.

¿Qué son los robots móviles autónomos?

Los robots móviles autónomos o AMR (por las siglas en inglés Autonomous Mobile Robots) son dispositivos capaces de realizar tareas y moverse por el depósito sin la necesidad de que nadie los dirija.

Los robots autónomos están equipados con avanzados sensores, un software dotado de inteligencia artificial y planos digitales del depósito, que les permiten interpretar su entorno. Generalmente los AMR se encargan de trasladar unidades de carga ligeras (como cajas) , aunque también los hay preparados para pallets.

En el ámbito del depósito, los robots móviles se integran con el software de control WCS (Warehouse Control System) que, a su vez, está conectado con el SGA (sistema de gestión de depósitos). Con la asistencia de estos software, los AMR siguen rutas óptimas en el traslado de mercaderías, identificando y sorteando los obstáculos que se crucen en su camino.

Tipos de robots móviles: funciones

Los distintos tipos de robots móviles se clasifican a partir de las funciones que cumplen en el depósito:

- Robots móviles para picking

Dependiendo del tipo de picking que se aplique en el depósito, los AMR asistirán en unas u otras tareas:

• AMR para picking de hombre a producto: el robot móvil realiza la función de carro de picking y acompaña de forma autónoma al operario. El trabajador se encarga entonces de seleccionar los productos de las estanterías y depositarlos en el robot. Una vez completado el proceso, es el propio robot móvil quien los traslada al área de consolidación y empaquetado, evitando que el operario tenga que abandonar la zona de picking.
• AMR para picking de producto a hombre: este tipo de robot es capaz de levantar la estantería entera donde se encuentra el producto (suelen ser de pequeño o mediano tamaño) y la desplaza hasta una estación de picking. De esta forma, sitúa las estanterías en orden para que el operario pueda preparar los pedidos, sin necesidad de moverse. Una vez que el trabajador ha terminado, el robot desplaza la estantería de vuelta para cumplir con la siguiente tarea.

Ambos tipos de robots autónomos pueden disponer de un sistema de picking por luz que facilite la selección del producto al operario.

- Robots móviles de clasificación

Los AMR de clasificación cuentan con una bandeja reclinable y un lector de códigos que les permite clasificar los paquetes y situarlos en la línea de salidas que les corresponda. En la estación de picking, el operario deposita los paquetes en el robot y es este el que escanea la etiqueta, procesa la información y los traslada hacia la zona de expediciones.

Otro tipo de robot para clasificación es el que opera en una entreplanta. Esta cuenta con canales de entrada de mercaderías procedentes de un nivel superior y rampas de salida hacia expediciones. Los operarios colocan los paquetes en los robots, que recogen los productos entrantes, los clasifican y los conducen a la salida que les corresponde.

Las ventajas de los AMR (‘Autonomous Mobile Robots’)

Destacamos las principales ventajas de los robots móviles en el depósito:

• Flexibilidad y rápida implementación: no es necesario predefinir las rutas que debe recorrer y esto acorta de manera significativa la fase de implantación. El robot es capaz de “tomar decisiones” y adaptarse a los cambios a partir de la información de su entorno gracias al uso de inteligencia artificial y machine learning. Por ejemplo, puede distinguir entre una estantería (obstáculo permanente) y una carretilla (obstáculo temporal), y actúa en consecuencia.
• Precisión: los avances en tecnología de navegación, sensores y visión robótica están incrementando la seguridad y la destreza de los robots a la hora de ejecutar las tareas.
• Conectividad: los robots móviles se integran con el resto de sistemas que operan en el depósito, algo que se reforzará con la progresiva implantación de la tecnología 5G. Así, estos robots pueden perfeccionar su funcionamiento y representan una fuente de datos adicional sobre las operaciones logísticas que tienen lugar en la instalación de almacenamiento

AMR vs AGV

La comparativa más habitual cuando hablamos de robots móviles autónomos es con los vehículos autoguiados o AGV, ya muy consolidados en el depósito.

La principal diferencia entre los vehículos autoguiados y los robots móviles es aquella que distingue un sistema automático de uno autónomo. Mientras que los AGV se desplazan siguiendo una ruta predefinida que detectan con sistemas de láserguiado o filoguiado, los robots autónomos ajustan su ruta constantemente gracias a la inteligencia artificial. También la capacidad de carga es una distinción importante: los robots móviles autónomos normalmente operan con cajas o paquetes ligeros y los AGV es habitual verlos con pallets.

En cuanto a las tendencias de mercado, el aumento global del sector de los AGV en 2019 fue del 6,8% según el Automated Guided Vehicle Market Analysis de Research and Markets. Sin embargo, los AMR crecieron a un ritmo superior al 20%, según un informe de la consultora IDC.

En cualquier caso, no existe un sistema mejor que otro, sino que ambos responden a necesidades distintas. Por ejemplo, los vehículos autoguiados son enormemente eficientes cuando se manejan cargas pesadas en depósitos con operaciones estables en el tiempo (por ejemplo, en aquellos relacionados con la logística de producción). Por eso destaca la penetración de este sistema en industrias como la automovilística o la alimentaria, de acuerdo con el Europe Automated Guided Vehicle (AGV) Market Report de la consultora Mordor Intelligence.

Seguridad y mantenimiento de los AMR

En Europa, los robots móviles deben cumplir los estándares fijados por la norma EN 1525 (Seguridad de las carretillas de manutención. Carretillas sin operador y sus sistemas) y un conjunto de normativas heterogéneas que afectan a la seguridad de los robots según los componentes y funcionalidades que tengan.

No obstante, la ISO (Organización Internacional para la Estandarización) está tratando de aunar todo ello en la nueva norma ISO 3691-4, un estándar global de seguridad específico para esta tecnología que se publicará en 2020.

Respecto al mantenimiento, al igual que ocurre con el resto de sistemas automáticos, será necesario incluirlos en el plan de mantenimiento preventivo industrial de la instalación. En este sentido, en muchos casos será el proveedor de los AMR quien tendrá la capacidad para resolver las incidencias que surjan u ofrecer la formación precisa para ello a los técnicos de la empresa.

Precio de los robots móviles autónomos

Como tecnología novedosa y en pleno despegue, el costo de los robots móviles no es menor que el de los sistemas automáticos tradicionales. Sin embargo, en los últimos años, el sector de la robótica industrial está experimentando una bajada de precios muy acusada debido al desarrollo de la tecnología y a las economías de escala, según datos de la firma ARK Investment Management.

En cualquier caso, al ser un sistema que no requiere grandes cambios en la instalación de almacenamiento, existen distintas modalidades de contratación. Es posible adquirir en propiedad los robots autónomos o, en cambio, pagar una licencia por su uso (modalidad RaaS, Robotics as a Service). Esto amplía el abanico de posibilidades para las empresas a la hora de poner en marcha un proyecto con robots móviles autónomos.

Robots móviles en el depósito: máxima eficiencia con productos ligeros

Entonces, ¿cuándo conviene emplear robots móviles en el depósito? Los AMR se han revelado especialmente eficientes cuando se gestionan mercaderías pequeñas y variadas que, además, están sujetas a plazos de entrega muy ajustados.

De hecho, métricas de control de depósito como el número de órdenes de picking por hora por operario o el tiempo de ciclo de orden interno (podemos obtenerlas con un LMS) permitirán calcular la productividad requerida por robot para que su implantación sea rentable para la empresa.

El incremento de los flujos de materiales y la presión sobre los márgenes de beneficio han hecho que los robots móviles representen una solución de automatización logística viable para muchos depósitos. Aun así, para conseguir un ROI rápido en este tipo de automatización, convendrá analizar al detalle los procesos existentes y la capacidad para incorporar este sistema en los flujos de trabajo actuales.