Tomás Miguel
Team Manager Robótica.
Uno de los grandes retos que tienen hoy en día las empresas industriales es integrar su flota de robots tanto móviles como colaborativos con las distintas tecnologías 4.0 implantadas, como pueden ser ERP’s, sistemas de gestión global de la planta MES/MOM, de mantenimiento (GMAO), de gestión de almacenes (SGA), etc.
En Keyland hemos sido capaces de desarrollar un middleware que permite la interconexión de todos estos sistemas de información con los distintos robots que nos facilitan el día a día dentro de los procesos productivos, como puede ser el transporte de componentes y/o producto terminado dentro la planta o la automatización del empaquetado en los finales de línea.
¿Cómo se conectan todos estos sistemas con el middleware K-ISS? ¿Y con los operarios de planta?
Todos los sistemas con los que actualmente hemos integrado K-ISS utilizan protocolos de comunicación estándar: API-REST, MQTT, MODBUS, OPC-UA, ETHERNET-IP, PROFINET, e incluso BBDD. Esto junto con pequeños desarrollos a medida de las necesidades de nuestros clientes hacen que la integración pueda ser completa entre todos ellos.
Pero lo más importante ha sido poder incluir a las personas. Simplemente exponiendo un API-REST, cualquier operario de la planta puede interactuar con cualquier parte del sistema de forma activa con tan solo implementar una interfaz para conectarse al él desde cualquier ordenador, tablet o móvil que se encuentre dentro de la red.
Mediante nuestro software intermedio K-ISS ponemos en contacto cualquier sistema informático o no que interactúe en nuestro sistema productivo, incluso las personas.
Hoy en día podemos crear interfaces de monitorización que indiquen en cada momento que es lo que está realizando cada uno de los robots, independientemente de si es un cobot, un robot móvil o de si es de uno u otro fabricante. Podemos dar un paso más y concretar la información que se muestra en función de la producción implementado interfaces de gestión de datos maestros en los que relacionamos las programaciones de los robots con la producción, para así mostrar la pieza que se está fabricando o transportando, o si así lo requiere el cliente, incluso dar de alta una nueva producción o conectarnos al sistema de datos maestros que utilicemos para hacerlo.
Podemos mostrar datos estadísticos de nuestras soluciones de integración, el tiempo real y efectivo de las misiones u órdenes de trabajo, los tiempos de carga de las baterías, el número de errores, etc.
Y podemos diseñar interfaces amigables, para que los distintos operarios de planta puedan acceder al sistema e interactuar con el mismo llegando a formar parte del propio sistema.
K-ISS permite monitorizar tanto los equipos robóticos, como gestionar los maestros, realizar estadísticas y disponer de un interfaz de operario más amigable.
¿En qué proyectos hemos implantado una solución de integración completa gracias a la inclusión de K-ISS?
Signify, automación y control del transporte de estanterías con materiales de fabricación en su planta de Valladolid
Signify, antigua Philips Lighting, líder mundial en iluminación con productos, servicios y sistemas eficientes energéticamente, nos planteó la necesidad de automatizar el transporte de estanterías con gavetas desde los almacenes a las 35 líneas de montaje de que disponen. La dificultad de esta integración radicaba en la necesidad de conocer de antemano las piezas que se solicitaban al almacén para minimizar los tiempos de transporte.
Desde keyland ofrecimos una solución basada en 2 AMR de MIR (actualmente 3) junto con un arco RFID que era capaz de leer las etiquetas que le pusimos a las estanterías y gavetas, que combinado con el gestor de flotas de MIR y nuestro software intermedio K-ISS, permitía que durante el trayecto generásemos un fichero con las piezas solicitadas que era procesado por la gente de almacén y así tener todo listo cuando llegase el transporte.
K-ISS espera la lectura del arco RFID para junto con unos datos maestros generar un fichero de materiales que es procesado en el almacén.
Antolin, automatización del transporte de contenedores desde y hacia las inyectoras en su planta de Aragusa
Otro caso real es el proyecto de Antolin en la planta de Aragusa. El objetivo de esta integración era automatizar y optimizar el traslado de componentes desde almacén hacia las inyectoras, y de producto final desde las inyectoras a la zona de almacén.
Dentro de las particularidades de este proyecto una de las más críticas fue el hecho de que había que gestionar múltiples orígenes y destinos que junto con la diversidad de productos y componentes que se tenían que transportar y los distintos tiempos de ciclo existentes en función de material, hacía que la complejidad de la integración creciese exponencialmente a cada paso que dábamos.
La solución que planteamos fue la una flota de 10 AMR MIR250 con un top ROEQ y unas bases rodantes con dos tamaños diferentes para el transporte de contenedores. Añadimos el software de gestión de flotas de MIR (MirFleet) para la gestión de los robots y las misiones, junto con nuestro software de integración de sistemas K-ISS para realizar la gestión de prioridades, estaciones de carga y descarga, y la gestión de la producción. De esta forma, en todo momento se puede saber qué se está transportando y lo que es más importante desde y hacia dónde. Y diseñamos unas interfaces para que los operarios las configuren y adapten a la producción real.
Una vez que los operarios inician el trabajo, solicitan el transporte de los contenedores cuando la producción se lo exige. Dicha solicitud pasa a través de K-ISS que le asigna una prioridad y una estación destino. En el momento que hay un robot disponible se lanza la misión. Una vez que el robot ha recogido el contenedor del fin de línea, se lanza la misión de vuelta, para que el operario de almacén prepare el contenedor y comunique al sistema donde lo ha dejado.
Las estaciones de los operarios de fin de línea pueden ser configuradas también para realizar transportes en un solo sentido, del fin de línea al almacén o viceversa.
Una modificación que se añadió al proyecto en mitad de su ejecución fue la de automatizar el transporte de una inyectora en la que un conjunto de robots industriales era el encargado de llenar los contenedores con el producto terminado.
Estos robots, una vez que completan los contenedores, realizan la petición de transporte de forma automática y la petición entra en nuestro sistema del mismo modo que cualquier otra.
La particularidad de esta misión es que, al tratarse de un sistema de robótica tradicional, las estaciones de carga y descarga se encuentran en celdas con un sistema láser de seguridad en el que para acceder hay que solicitar acceso mediante un servidor OPC-UA. Además, nuestra misión debía acceder a una impresora ZEBRA automática para que le colocase la etiqueta de producción correspondiente, por lo que nuestro software de integración debía recibir dicha etiqueta y enviarla a la impresora en el momento justo en que el robot ha colocado el carro en la posición correcta.
El middleware K-ISS también permite desde las pantallas situadas en cada carretilla manual, conocer la ubicación de la mercancía a recoger y su referencia, reduciendo así los errores humanos en las referencias, así como optimizando los flujos y tiempos al sincronizarse con el movimiento de los robots colaborativas.
Antolin, automatización de inyectoras mediante un pick & place en su planta de Aragusa
El reto consistía en automatizar 4 inyectoras que generaban 2 piezas de las puertas de ciertos coches y su transporte al siguiente punto de la línea de montaje. Se requería un sistema totalmente autónomo, que mejorase el tiempo de ciclo y que en todo momento las dos piezas del coche estuviesen juntas.
Implantamos una combinación de 4 cobots con 4 garras a medida y 4 cámaras de visión artificial, 3 robots móviles AMRs y el software K-ISS que permite la gestión de todo el sistema cobots + cámaras de visión + robots móviles para que se muevan sincronizados, asigna misiones de transporte de los AMRs, gestiona la carga de la batería de los mismos así como permite su integración con SAP para automatizar la declaración de la producción de las piezas de las puertas de las 4 líneas.
El sistema está gobernado por un PLC que gestiona la programación de los cobots y los robots móviles. El cobot va recogiendo las piezas de una inyectora y va rellenando un carro que una vez completo es transportado por el robot móvil a otro punto de la línea de montaje. Toda la información de la producción es recogida por el PLC al que se conecta K-ISS por ETHERNET-IP y recoge la información para generar un fichero que es procesado por SAP.
El middleware K-ISS se encarga de orquestar las decenas de señales y mensajes que envían todos los componentes para notificar su estado y para dar paso a la siguiente acción. Además, este software ofrece una interfaz gráfica que permite monitorizar el estado de todo el sistema. Por ejemplo, una de las decenas de cosas que controla este software es comprobar que cuando se pone en marcha una línea, el cobot tiene instalada la garra correspondiente a las referencias que se van a fabricar en dicha línea. Si la garra no es la correcta, el sistema lo avisa.
Antolin, automatización y optimización del traslado de productos fabricados desde las líneas al almacén en su planta de RyA
En este caso dentro de las necesidades que nos planteó Antolin para este proyecto se incluía además de la gestión del transporte, la verificación del producto mediante la lectura de las etiquetas RFID que cada pieza terminada portaba.
La solución implantada se basó en una perfecta combinación de hardware (flota de 2 AMR MiR250 +top + bases rodantes) y software (MiR Fleet + arco RFID + K-ISS).
Los operarios de fin de línea solicitan al sistema que les cambie un contenedor lleno de producto terminado por otro vacío. En el momento en que lanza dicha petición nuestro software de integración K-ISS monitoriza la misión para indicar al operario de almacén el contenedor vacío que tiene que preparar y a qué estación lo tiene que enviar. Queda entonces a la espera de que el robot móvil llegue al arco RFID para realizar la comprobación correspondiente de forma que si todo está correcto, el robot móvil sigue su misión hasta el almacén, pero si no, deja el contenedor en una zona de revisión y avisa al operario para que revise el material.
Resumiendo, ¿cuáles son las ventajas de K-ISS?
Y para finalizar, ¿cuáles son los próximos pasos en la evolución de K-ISS?
Siguiendo nuestra estrategia de consultora agnóstica, y por tanto multi-marca, queremos ir integrando K-ISS con otros fabricantes tanto de robótica colaborativa como móvil, con sus respectivos sistemas de gestión de flotas, con sistemas gestión de planta MES, de mantenimiento GMAO, de gestión de almacenes SGA, de planificación avanzada APS, etc.
