¿Son los robots humanoides la fuerza laboral del empaque y procesamiento del futuro?

Por Liz Cuneo, editora sénior

Cuando me senté a investigar este artículo, no estaba segura de lo que aprendería. ¿Qué son exactamente los robots humanoides? ¿Son una solución viable para la fuerza laboral? ¿Pueden operar equipos sofisticados o sólo realizar tareas simples? ¿Cuánto más rápidos son que los trabajadores humanos?

Los robots humanoides, o robots que se ven y se mueven como humanos, todavía parecen cosa del futuro, pero ya se están utilizando en algunas industrias hoy en día y tienen el potencial de presentarse para trabajar en la línea de envasado en el corto plazo. Los robots de uso general, como los humanoides, son diferentes de la robótica y la automatización sobre la que escribimos a diario aquí en PMMI Media Group. No estamos hablando de un equipo que hace una cosa (aunque sea de manera muy rápida y eficiente). Estamos hablando de un robot que se puede programar y “enseñar” a hacer muchas cosas, como preparar kits, reponer materiales, preparar pedidos, paletizar y levantar/cargar. ¿Existe hoy un lugar para un robot de uso general en las áreas de empacado?

Propósito general significa mayor funcionalidad

Los robots mencionados anteriormente están programados para realizar una tarea y hacerlo bien. Los robots humanoides de uso general como Phoenix, de Sanctuary AI, una empresa de robótica con sede en Canadá, pueden realizar una variedad de tareas gracias a su movilidad de cuerpo completo. Esto les brinda a los usuarios la flexibilidad de utilizar el robot humanoide para automatizar cualquier tarea urgente en cualquier momento apremiante.

Santuary de cuerpo completo: los robots humanoides como Phoenix ofrecen a los usuarios la flexibilidad de implementar el robot para automatizar cualquier tarea urgente en cualquier momento apremiante.Sanctuary AI.

Phoenix es el robot de sexta generación de la compañía diseñado para superar el desafío de llevar al mercado un robot de uso general. Phoenix puede realizar tareas diarias como recoger y trabajar junto a los humanos. Phoenix mide 5'7", pesa 155 libras y puede levantar hasta 55 libras. Quizás la característica más impresionante del robot son sus manos que cuentan con “20 grados de libertad y sensores hápticos” que le permiten realizar tareas que requieren destreza.

"Un componente crítico necesario para que los robots sean verdaderamente de uso general son manos diestras", dice Geordie Rose, directora ejecutiva y cofundadora de Sanctuary AI. “Esta es un área en la que Sanctuary AI se ha centrado intensamente. Cada una con 20 grados de libertad y tecnología háptica patentada, las manos de Phoenix están diseñadas para estar lo más cerca posible de las manos humanas en su destreza y capacidades de manipulación fina. Nuestra tecnología háptica proporciona a los robots un sentido del tacto que es esencial para realizar tareas con éxito”.

Sanctuary AI no es la única empresa de robótica con un humanoide en el mercado. Apollo, de Apptronik, una empresa de robótica con sede en Austin, TX, es un robot con apariencia humana diseñado para su uso en la fabricación. Apollo mide 5'8", puede levantar hasta 55 libras y puede funcionar durante cuatro horas consecutivas. Puede ver videos de Apollo moviendo mercancías de un lugar a otro en una planta y trabajando en conjunto con remolcadores autónomos para automatizar completamente el equipamiento.

“Apollo resolverá muchos de los casos de uso de manufactura y logística a corto plazo que no han sido abordados por soluciones de automatización de propósito especial hasta la fecha. Esto incluye la entrega automatizada en línea/célula de trabajo o el cuidado mecánico de contenedores en la fabricación, así como la descarga de remolques, la selección de cajas o el paletizado”, dice Jeff Cárdenas, cofundador y director ejecutivo de Apptronik.

Según la compañía, Apollo brilla en tareas que se consideran “manipulación grave” o función motora gruesa, como agarrar algo con ambas manos. A medida que la tecnología se desarrolle, Cárdenas predice que los robots podrán realizar tareas de destreza más fina (tareas complejas) con el tiempo. Específicamente en la línea de empaque, Cárdenas dice que Apollo se destacaría en tareas de reabastecimiento de material, como cargar cajas en blanco en una estuchadora, agregar un nuevo rollo de película a una máquina de formado/llenado/sellado e incluso manejar cambios simples de máquina de empaque.

"Estas tareas son un juego limpio, pero las tareas de mantenimiento pueden ser más difíciles porque no son tan repetibles, por lo que requieren resolución de problemas", dice Cárdenas. "Las tareas iniciales que Apollo puede realizar hoy implican tareas que son más simples y repetibles, pero con la IA mejorando cada día, la capacidad de manejar estas tareas más complejas y resolver problemas se vuelve más viable".

Mire las aplicaciones de la vida real

Otro robot que existe actualmente en el mercado es uno de 1x, una empresa de robótica respaldada por OpenAI, el creador de ChatGPT. Bernt Bornich, director ejecutivo y fundador de 1X, dice que su robot humanoide, EVE, ha estado activo desde abril de este año y marca el primer caso en la historia de la humanidad en el que un robot verdaderamente humanoide se ha integrado con éxito en un entorno profesional. La compañía dice que EVE puede realizar tareas de enfermería y de barman y actualmente está operativa en Estados Unidos y Europa como guardia de seguridad.

Luego está Digit de Agility Robotics, una empresa de robótica con sede en Oregón. Este robot humanoide puede descargar y cargar contenedores (de hasta 35 libras) y colocarlos en una cinta transportadora. Amazon ya está experimentando hoy con Digit en sus almacenes. Digit usa sus manos en forma de garras para tomar y mover cajas vacías. Según Melonee Wise, CTO de Agility, Digit también podría encargarse de tareas de reabastecimiento de materiales, como recoger una caja de contenedores y tirarla en un clasificador. Sin embargo, cargar varios contenedores a mano en una caja resultaría más difícil.

Agility Dígit 13: Digit usa sus manos en forma de garras para tomar y mover cajas vacías, eliminando esta tarea mundana y repetitiva de los trabajadores humanos.Agility Robotics

“Digit es realmente bueno para mover contenedores tipo caja o bolsa; ese es el superpoder de Digit. Se vuelve más complicado cuando hablamos de montones de cosas u objetos individuales que potencialmente tenemos que agarrar. Gran parte de la manipulación de Digit se parece más a unas tenazas y menos a manos bimanuales”, afirma Wise.

Sanctuary AI dice que Phoenix se encuentra en la etapa piloto, pero está listo para una aplicación en la vida real y puede aprender de la demostración de usuarios que usan auriculares VR para "mostrarle" al robot una nueva tarea. Este control remoto les permite a los trabajadores operar el robot desde casa, lo que reduce la necesidad de estar en el sitio o de realizar la tarea ellos mismos. Sanctuary demostró el potencial del trabajo remoto con robots con una prueba piloto en una tienda minorista en enero, donde un humano guió al robot a través de 100 tareas.

Si un robot humanoide puede soportar la seguridad, preparar un cóctel y mover contenedores, ¿también puede envasar productos? ¿Puede operar una HMI en una máquina empacadora?

"Phoenix no solo podría desempeñar uno de esos roles, sino que podría usarse para realizar todos y cada uno de ellos, lo cual es único", dice Rose de Sanctuary AI. “Históricamente, muchos de los robots populares y exitosos que hemos visto en los últimos años han estado en el extremo del espectro para propósitos especiales. Por ejemplo, una máquina etiquetadora de cajas automatizada podría realizar la tarea singular de etiquetar cajas repetidamente, pero por diseño estos casos de uso son exclusivos. En Sanctuary AI, estamos haciendo algo completamente diferente: estamos construyendo robots de uso general que pueden realizar cualquier trabajo que razonablemente se espera que haga una persona”.

Resulta que muchos robots humanoides pueden realizar tanto el cambio como el funcionamiento de una HMI. Estos robots de uso general, como Apollo, tienen la capacidad de administrar la interfaz HMI (dependiendo de lo que esté en la pantalla) y manejar el cambio, pero debido a su tecnología sofisticada, es posible que no necesiten interactuar con la HMI como nosotros los humanos.

Un componente crítico necesario para hacer que los robots sean verdaderamente de uso general son manos diestras.Sanctuary AI

"El robot puede conectarse directamente al back-end... no necesariamente necesita una interfaz de pantalla táctil como la nuestra, porque simplemente puede conectarse a la computadora", dice Cárdenas.

Cuando me comuniqué con Melonee Wise de Agility Robotics, ella expresó la misma idea.

“Lo más probable es que Digit simplemente lo haga telepáticamente… Lo más probable es que Digit mire un sistema sin siquiera tener que mirar la pantalla táctil, y simplemente le pregunte al sistema y a la red a la que está conectado. Así es como lo hacemos hoy”, dice Wise.

Entonces, mientras que algunos humanoides como Phoenix pueden operar una HMI tal como lo hacemos nosotros, otros pueden simplemente “hablar” directamente con la máquina y saltarse la pantalla por completo.

La funcionalidad futura es prometedora

Hoy en día, la mayoría de las empresas de robótica humanoide con las que hablé todavía se encuentran en la fase piloto de implementación o están probando casos de uso con clientes seleccionados (de cuyos nombres no revelarán). Actualmente, Apptronik está buscando más empresas con las que asociarse para poner a prueba los robots y proponer casos de uso iniciales que, según la empresa, puedan demostrar el retorno de la inversión. Una vez probado, la compañía dice que está trabajando para escalar rápidamente y, al hacerlo, en el corto plazo habrá más robots que puedan realizar más tareas. Se ha citado a Cárdenas diciendo que la producción total está prevista para finales de 2024.

“Estamos en el punto de entrada ahora, pero estos robots mejorarán cada vez más con el tiempo. A medida que uno aprende sobre una tarea específica, toda la flota mejora con el tiempo. La industria mejorará dramáticamente en los próximos 3 a 5 años”, dice Cárdenas.

Wise dice que Agility se está asociando con los clientes y realizando "pruebas piloto que están en transición a POs". Ella dice que si bien no puede hablar de clientes específicos en este momento, hay "POs en juego".

Ahora, la compañía está trabajando con los clientes para llevar Digit a más instalaciones de fabricación, además de Amazon, para llenar los vacíos de automatización y los desafíos de fabricación. La empresa ha demostrado que Digit puede descargar y cargar contenedores y colocarlos en una cinta transportadora para ayudar a cerrar las brechas de automatización entre lo que Wise describe como "islas de automatización". Estos humanoides pueden asumir el control donde se requiere trabajo manual, por ejemplo, entre las islas de automatización distribuidas por toda una planta.

"La combinación de movilidad y manipulación es muy poderosa", dice Wise.

La empresa está explorando tareas de paletizado/despaletizado para Digit en el futuro, pero por ahora el superpoder de Digit sigue siendo cargar y descargar contenedores.

“Nuestro enfoque está en la máquina de descarga y carga asistida de contenedores... eso tiende a ser transversal en verticales como el comercio electrónico, la logística y la fabricación”, dice Wise.

Los robots como solución laboral

Entonces, ¿qué está impulsando la adopción de humanoides en el lugar de trabajo? Los expertos coinciden en que el motivador número uno es la escasez de mano de obra, seguida del deseo de eliminar las tareas ergonómicamente desafiantes de los trabajadores humanos.

“Todo se reduce a la brecha laboral. Tienes alrededor de un millón de puestos de trabajo vacantes en logística, manipulación de materiales y fabricación. Y cuando hablamos con los clientes, su gran problema es que 1 de cada 3 personas no se presenta a un turno y tienen 20 puestos de trabajo vacantes... solo necesitan terminar el trabajo”, dice Wise.

"Vemos una gran oportunidad aquí, dada la clara necesidad de mano de obra en la fabricación", dice Rose de Sanctuary AI. “Al inicio de la pandemia, la industria manufacturera perdió aproximadamente 1,4 millones de puestos de trabajo y actualmente tiene alrededor de 700.000 puestos vacantes, lo que representa el 7% de los 9,9 millones de puestos vacantes en total en los Estados Unidos. Nuestros robots están diseñados para ayudar a abordar la escasez de mano de obra en todas las industrias, incluidas fabricación y embalaje, además de asumir funciones que resultan aburridas o inseguras para las personas”.

Eliminar tareas peligrosas y llenar el vacío laboral es una cosa, pero también hay un aumento del rendimiento. Dado que los robots pueden realizar tareas extenuantes o repetitivas durante más tiempo que los humanos, sin necesidad de un descanso, Wise dice que el rendimiento general de los robots humanoides es mayor que el de los trabajadores humanos. Pero está la cuestión de la duración de la batería y el tiempo de carga. Si bien algunas empresas que investigué informan que la batería dura cuatro horas, Digit dura aproximadamente dos horas, dependiendo de lo que esté haciendo Digit, y tarda aproximadamente una hora en cargarse. Agility dice que está trabajando para mejorar la duración de la batería, pero también señaló que, por lo general, las empresas implementan una flota de Digits, de modo que mientras uno se carga, otros funcionan.

¿Son los robots humanoides el futuro del empaque?

La funcionalidad y las capacidades están claramente ahí para que los humanoides se implementen con éxito en varios lugares a lo largo de la línea de embalaje y la evidencia respalda que pueden ayudar a resolver los problemas actuales de la fuerza laboral y proporcionar mano de obra automatizada cuando sea necesario.

Entonces, la pregunta final es ésta. ¿Existe un futuro en el que los robots humanoides se utilicen cada vez más en las instalaciones de empaque? Aunque no sorprende demasiado, los fabricantes de robots son más optimistas sobre este futuro que los fabricantes de productos empacados con los que hablé.

"La idea de utilizar robots humanoides en las instalaciones de envasado no se me ha pasado por la cabeza, pero los robots humanoides presentan una buena oportunidad", dice Daniela García, ingeniera de envasado en la industria láctea. “Tienen potencial para implementarse en áreas donde son comunes los movimientos repetitivos que causan fatiga con el tiempo. Mi mente se dirige a colocar en cargadores de empacadoras o al reabastecimiento general de materiales para equipos que hoy se cargan manualmente. Aunque esta es la idea inicial, dicha implementación requiere una comprensión profunda de los límites y capacidades de los robots humanoides”.

Camron Franklin, gerente senior de cuentas de paquetería de Conveyor Solutions, está de acuerdo en que es valioso eliminar los movimientos repetitivos de los trabajadores humanos, pero la pregunta que todos se hacen es el costo.

Muchos fabricantes de robots como Sanctuary AI y Apptronik implementarán sus robots a través de un modelo de Robótica como Servicio (RaaS) donde los clientes pueden alquilar los robots por una tarifa continua. Los precios varían según el tamaño de la operación y la complejidad de las tareas que se realizan y las empresas con las que hablé no están dispuestas a dar cifras exactas. Ni siquiera una búsqueda en Google arrojará cifras exactas sobre los precios de los robots humanoides.

Cárdenas, de Apptronik, dice que implementarlos como RaaS tiene como objetivo ofrecer los robots a un precio comparable con las "tarifas de los trabajadores existentes" ofreciéndolos a una tarifa "asalariada".

“El objetivo, a largo plazo, es producir un sistema que cueste menos de 50.000 dólares al año, y lo que eso hace es abrir una gama de diferentes oportunidades, pero todavía no hemos llegado a ese punto. Ese es el objetivo, y eso es parte del diseño de Apollo para permitirlo”, dice Cárdenas.

Los robots como servicio son útiles para las empresas y les permiten probar los robots y conocer sus capacidades, sin una gran inversión inicial.

En este momento, Agility está vendiendo Digit CapX más Saas, pero en el futuro pasará a un modelo RaaS. Según Wise, como era de esperar, los robots son “bastante caros” y no puede hablar públicamente sobre el precio en este momento.

¿Qué pasa con la reparación y el mantenimiento? Apptronik dice que en este momento está realizando todo su propio servicio y mantenimiento, pero está buscando asociarse con proveedores externos que ya están realizando una gran cantidad de mantenimiento para otros sistemas de automatización a escala. Pero los robots de uso general como Apollo y Digit se crean para que sean fáciles de mantener.

"Una de las claves para un robot como Apollo es que sea fácil de mantener, fácil de intercambiar piezas, y la modularidad es un gran enfoque para nosotros a medida que avanzamos para lograrlo", dice Cárdenas.

Wise también dice que Digit fue creado para cambiar fácilmente las piezas de los robots, simplificando el mantenimiento y el servicio. Pero ¿qué pasa con el TCO (coste total de propiedad) o el ROI?

"Basándonos en una operación de 10 horas y dos turnos que funciona de 5 a 6 días a la semana, podemos lograr una recuperación de la inversión, o ROI, en menos de dos años", dice Wise.

Si continúa la escasez de mano de obra y los precios de los robots disminuyen, un futuro robótico humanoide se vuelve un poco más plausible. Si bien aún está por verse exactamente cómo será la adopción de robots humanoides, las entrevistas que realicé me ayudaron a vislumbrar un futuro no muy lejano en el que estos robots puedan llenar los vacíos a lo largo de la línea de empaque.

"Creo que un mayor uso de la robótica es inevitable, pero el caso de uso para algo como esto tendría que ser para una organización muy grande", dice Matthew Lebo, director de operaciones de Kroma Wellness, una marca de superalimentos y bienestar. “Dicho esto, es probable que se produzca una mayor adopción de la robótica. ¿Se verá exactamente así? Es difícil decirlo.

Claramente estamos en los primeros días de los robots de uso general, ya que la mayoría aún no están disponibles para su compra o alquiler en grandes cantidades o con el conjunto de habilidades exacto que los fabricantes de productos de consumo pueden estar buscando. Pero estas empresas de robótica están trabajando arduamente en la tecnología para prepararlas para la escala y mejorar la funcionalidad en la fabricación, la logística e incluso el embalaje.

Como ocurre con todas las tendencias y nuevas tecnologías, el tiempo tendrá que decirnos con qué amplitud se adoptará y en qué capacidad.

¿Qué opina? ¿Estaría interesado en desplegar humanoides en su línea? Hágannos saber lo que piensa y permanezca atento a la segunda parte de la serie de artículos sobre la fuerza laboral humanoide, donde analizamos la poderosa tecnología de inteligencia artificial detrás del robot.