Facultad Tecnológica de la USACH inaugura “Cobot” en Planta Automatizada de Ensamblaje Semi Flexible

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En presencia del rector de la Universidad de Santiago de Chile, Dr. Rodrigo Vidal Rojas, se llevó a cabo, el pasado viernes 10 de marzo en las instalaciones de la Facultad Tecnológica, la presentación oficial del robot colaborativo, en el marco del Proyecto Ecosistema de las Tecnologías Integradas para la Industria 4.0 desarrollado por miembros del Departamento de Tecnologías Industriales de la Facultad (DTI). 

Entre los asistentes destacó la presencia del decano de la Facultad Tecnológica, Dr. Julio González Candía; el director del Departamento de Tecnologías Industriales (DTI), Dr. Arturo Rodríguez García; el jefe de carrera Tecnología en Automatización Industrial, Mg. Pablo Trigo Jorquera; el académico del Departamento, Mg. Gumercindo Vilca Cáceres y el docente operativo a cargo de la implementación del proyecto, Mg. Paulo Moreno Olea. 

Durante la sesión se presentó por primera vez al público el robot colaborativo UR3, sistema tecnológico de punta incorporado a la Planta Automatizada, ubicada en el Laboratorio de Automatismo Industrial de la Facultad. 

El Cobot de manipulación multifuncional reprogramable corresponde a la última tecnología incorporada a la Planta. Esta comenzó a tomar forma a finales de 2019, luego de que los ex académicos de la Facultad Hernán Nuñez y Antonio Gutiérrez, junto al actual académico Gumercindo Vilca, idearan y lanzaran el primer plan operativo del proyecto, Ecosistema de las Tecnologías Integradas para la Industria 4.0. 

Con el objetivo de adquirir una planta análoga para ser gradualmente transformada en una planta representativa de la industria 4.0,  con características didácticas y semiflexibles, se buscó generar un ecosistema tecnológico entre la universidad, la industria y la sociedad civil, cerrando así la brecha existente en nuestra industria nacional en relación a esta materia. 

Diversos seminarios dictados en distintas universidades permitieron detectar que las empresas carecían del recurso humano que dominara estas capacidades, necesarias para revertir la tendencia actual de la industria nacional. Esta se encuentra muy alejada de este tipo de tecnologías, impidiendo competir internacionalmente con productos de mayor valor agregado de carácter nacional, lo que hace más competitivo a un país. 

Por otro lado, el proyecto está fundamentalmente asociado al Tecnólogo/a del Departamento de Tecnologías Industriales , así como a todo el estudiantado de la Facultad Tecnológica, de la Universidad y del país. 

“Es un proyecto escalable a cinco años, cuando con las capacidades del Departamento se logre desarrollar íntegramente una planta 4.0, que en la actualidad se encuentra en su etapa alfa. Por eso es trascendental seguir escalando en las etapas complementarias”, señala quien fue el jefe del Proyecto, Profesor Titular Mg. Vilca. 

Desde entonces, miembros del proyecto, en especial el Sr. Paulo Moreno Olea, docente a cargo de la función operativa, han estado incorporando tecnología de última generación en el ámbito de la automatización de procesos productivos, mejorando cada vez más las seis estaciones que lo componen, en colaboración con estudiantes que realizaron sus trabajos de títulos de las carreras de Tecnología en Automatización Industrial y Mantenimiento Industrial.

Respecto al hito, el decano de la Facultad Tecnológica, Dr. Julio González, destacó su carácter colaborativo. “De acuerdo a lo informado por el equipo a cargo, han pasado por este laboratorio y por este equipamiento, varias promociones de estudiantes que han podido poner en práctica sus conocimientos en un contexto muy pertinente para su formación profesional, con tecnología de punta, en un espacio colaborativo y alineadas a las tendencias de la industria inteligente 4.0”, declaró. 

“Es un orgullo para esta Facultad ver los desarrollos tecnológicos generados por integrantes de su comunidad. Tecnología con un alto impacto en la formación y en el ámbito productivo tendiente a satisfacer las necesidades de la industria de manera creativa e innovadora”, agregó. 

Por su parte, el académico y jefe de carrera de la carrera Tecnología en Automatización Industrial, Sr. Pablo Trigo, explicó que en el programa se ha implementado el concepto de la robótica industrial y la automatización, con la intención de estar acorde a las tendencias tecnológicas y con orientación al futuro de las empresas 5.0. 

“Forma parte de la formación integral de nuestro futuro profesional y ha dado origen a la implementación de este Laboratorio de Robótica con la participación directa tanto de académicos como de estudiantes en Proceso de Titulación”, aseguró Trigo. 

Por otro lado, Arturo Rodriguez García,  académico y director del DTI, se refirió al aporte de la Planta, con especial énfasis en su cualidad didáctica y formadora.  “La llegada de la planta trae consigo una de las metas y desafíos más importantes de nuestro Departamento, donde la capacitación y entrenamiento profesional está orientado hacia la tecnología de hoy. Los estudiantes tendrán garantizado que sus competencias y habilidades serán competitivas en el medio laboral y tendrán la base tecnológica para la innovación que el futuro de nuestro país necesita”, manifestó el director Rodríguez. 

Planta de Ensamblaje Semi Flexible, Lázaro

Según explicó Vilca, el nombre Lázaro fue elegido debido a su capacidad de representar la realidad con la que se enfrenta la industria nacional. “En general, cuenta con activos obsoletos análogos, cuya migración hacia nuevas tecnologías lo hacen muy oneroso, y suelen ser resueltos importando tecnologías desarrolladas en otros países, lo que a su vez nos relega solo a aprender de estas nuevas tecnologías y no a desarrollarlas”, afirmó al respecto. 

Esta planta, en cambio, “cumple con la visión de revertir esta realidad y, a través del “retrofit” de muchas plantas nacionales, poder migrar muchos de estos activos análogos hacia la industria 4.0, siendo este el aporte de nuestra Universidad al desarrollo de un recurso humano capaz de enfrentar con éxito este gran desafío”, agregó el Mg. Vilca.  

En el ámbito de los procesos productivos, la automatización de las industrias permite la reducción de los tiempos de producción, además de un aumento progresivo en los niveles de eficiencia y productividad. 

En ese sentido, la Planta Automatizada de Ensamblaje de la Facultad, Lázaro, fue creada con la intención de aportar a la formación en conocimientos, tanto a los y las estudiantes de la carrera, como al área asociada a la automatización industrial chilena, ya que su aplicación en la industria tiene la potencialidad de disminuir considerablemente los riesgos asociados a los procesos de producción, además de acortar y hacer más eficiente sus tiempos. 

“La Planta de Ensamblaje está pensada para solucionar procesos y evitar riesgos. Asimismo, al realizar tareas del tipo repetitivas sin descanso, promete aumentar considerablemente la productividad y eficiencia de los procesos productivos”, declaró al respecto el docente a cargo de la operación de la planta, Sr. Paulo Moreno. 

El sistema se constituye como un prototipo replicable a nivel industrial, que tiene la potencialidad de adaptarse a cualquier industria moderna. Esto quiere decir que los y las estudiantes que trabajan en ella tienen el beneficio de aprender de manera didáctica con procesos automatizados con tecnología de punta, las cuales son utilizadas por las industrias más vanguardistas del mundo. 

Por otro lado, y según explicó el académico Sr. Gumercindo Vilca, uno de sus valores agregados es su enfoque innovador, ya que, teniendo en cuenta adversidades como la pandemia de 2019, junto con las problemáticas propias del proyecto, los alumnos, las empresas proveedoras de tecnologías y docentes a cargo debieron analizar, pensar y aplicar soluciones por medio de la adaptación e innovación tecnológica que hoy permite contar con un recurso como la planta de ensamblaje que es la base del ecosistema para incorporar las tecnologías de la industria 4.0.

Un proyecto colaborativo

Otro gran plus de la Planta de Ensamblaje radica en su carácter colaborativo. La Planta de seis estaciones pertenecía en 2019 a la compañía SMC, estando en condición inoperable. Posteriormente, y mediante un proceso desarrollado por los académicos a cargo del área estratégica del proyecto, junto al docente Moreno y los estudiantes colaboradores, se fueron paulatinamente adaptando y modernizando los sistemas y componentes. 

Algunos de los estudiantes participantes del proyecto fueron Felipe Osorio y Kevin Reyes, estudiantes de la carrera Tecnología en Automatización Industrial de la Facultad que, durante la segunda mitad del 2022, realizaron sus trabajos de título en la Planta. 

“Durante el segundo semestre del 2022 el docente Moreno nos invitó a participar en el proyecto. Nos dijo que una de las estaciones tenía problemas, así que nuestra misión era dejarla operativa”, aseguró Felipe Osorio. 

Según explicó, la Planta se compone de 6 estaciones de trabajo y una directiva, las cuales tienen la capacidad de realizar distintas acciones relacionadas al área industrial. Estas acciones pueden ser modificadas, ya que se adapta a las necesidades de quien la maneja. 

“Según nos contó el docente moreno, al principio la Planta le pertenecía a otra empresa. Al parecer en 2010 se reventaron unas cañerías y quedó bajo el agua, destrozada y totalmente inoperante. Después de su compra fue trasladada al laboratorio, y desde ahí tuvieron que hacerla prácticamente desde cero”, refirió Osorio. 

Respecto a su trabajo en el proyecto, aseguró que fue una grata experiencia en la que pudieron aprender a dar soluciones a problemas complejos, combinando todas las herramientas que les había entregado la carrera. 

Asimismo, comentó que su paso por la Planta le abrió nuevas oportunidades dentro de la Universidad, una de ellas la opción de ser docente en la Academia EMTP FACTEC - 2022 -2023, donde enseñó a alumnos y alumnas de cuarto medio las implicancias de la carrera de Automatización Industrial de la Facultad. “En la última clase aproveché de mostrarles la Planta, y estoy seguro de que eso les atrajo mucho”. 

Robot Colaborativo

Según explicó el Sr. Pablo Trigo, jefe de carrera de Tecnología en Automatización Industrial, los robots son sistemas electromecánicos que “realizan movimientos automatizados para poder ejecutar una tarea sin que el control o la manipulación humana sean de estricta necesidad. Y por su parte, la robótica industrial es el uso de robots dentro de la industria, para la ejecución automática de ciertas tareas repetitivas. Lo que hace que una organización tradicional se convierta en una empresa 4.0”, aseguró el académico y jefe de carrera, Sr. Trigo. 

El cobot o robot, es una de las más recientes tecnologías incorporadas a la Planta. Este se relaciona directamente con el ámbito de la toma de decisiones, debido que tienen por objetivo trabajar en conjunto con los humanos, y no con la idea de reemplazarlos, optimizando así el proceso productivo y el tiempo de quienes los manipulan y trabajan directamente con ellos. 

“En la segunda etapa del proyecto, el robot, de la empresa Universal Robot, sólo realizaba la función de alimentar el proceso. Esto quiere decir que su capacidad de realizar tareas dentro de la Planta era bastante limitada” explicó el docente Moreno. Hoy, gracias al actuador lineal, único en Chile, el robot tiene la capacidad de desplazarse a lo largo de la Planta en un rango de 2.5 metros, teniendo la posibilidad de cargar todas las estaciones de trabajo de una manera activa y eficiente. 

“Este robot tiene la capacidad de desplazarse en un rango de 2.5 metros, además de todas las otras funcionalidades como la de moverse en 360° grados y con 6 distintos movimientos que tiene incorporados”, declaró Paulo Moreno. 

Por otro lado, y gracias a las pinzas de agarre creadas por el equipo del proyecto, el robot  tiene la capacidad de tomar objetos de diversos tamaños y texturas con precisión milimétrica, pudiendo agarrar desde un trozo de metal hasta un huevo sin romperlo.

“Si nosotros pudiésemos agregarle una cámara de visión artificial, estaríamos hablando de una tecnología 4.0. El robot sería capaz de ver y dimensionar los objetos, gracias a la incorporación de una serie de algoritmos. Esto quiere decir que tendríamos una inteligencia artificial (IA) capaz de tomar decisiones y realizar acciones complejas como corregir problemas en la Planta”, afirma. 

Otro de los estudiantes que apoyó en el proyecto fue Francisco Tapia, estudiante a cargo de implementar los avances tecnológicos en el robot y arreglar los detalles de la Planta hasta dejarla totalmente operativa. 

“Uno de los objetivos de la Planta, o lo que queríamos lograr, es en primer lugar crear un espacio didáctico donde los estudiantes puedan manipularla. Pero, sobre todo, lo que nos importa es que esto se pueda masificar. Esta es una tecnología que debería estar al alcance de todos, y no solo de la Facultad Tecnológica”, declaró Francisco Tapia.