Un equip d'investigadors de la Universitat Politècnica de València (UPV) ha desenvolupat un sistema robòtic per a empreses de mobiliari que preserva el coneixement dels especialistes en pintura i facilita la integració de nous professionals. Este sistema, creat per l'Institut d'Automàtica i Informàtica Industrial (Institut ai2), l'Institut Tecnològic d'Informàtica (ITI) i el Centre d'Investigació en Gestió i Enginyeria de Producció (CIGIP), busca millorar les condicions de treball i reduir la dependència de coneixements altament especialitzats en el sector.
- El sistema robòtic, desenvolupat per la UPV, ajuda les empreses de mobiliari a preservar el coneixement dels seus especialistes en pintura.
- Aquesta solució millora les condicions de treball dels operaris i redueix la dependència de coneixements altament especialitzats.
- La tecnologia es basa en la Programació per Demostració, permetent als operaris teleoperar el robot sense coneixements de programació.
Com el robot de la UPV millora la pintura de mobles
La solució innovadora de la UPV s'ha dissenyat amb un sistema de programació de robots col·laboratius que és fàcil i intuïtiu. Els impulsors del projecte asseguren que esta tecnologia millora les condicions de treball dels operaris, redueix la dependència de coneixements molt especialitzats i contribueix a disminuir els defectes de pintura, a més d'escurçar els temps de procés en la indústria.
Este desenvolupament forma part de la plataforma tecnològica creada en el marc del projecte europeu AI-PRISM, que tenia com a objectiu principal facilitar la implementació d'aplicacions d'intel·ligència artificial en la robòtica col·laborativa. La capacitat del sistema per a reproduir processos complexos de manera segura, precisa i repetitiva ha sigut provada amb èxit en l'empresa de mobiliari Andreu World.
El repte del relleu generacional en el sector del moble
El sector del moble s'enfronta des de fa anys a una dificultat creixent per a trobar i retindre especialistes en treballs artesanals com la pintura, segons explica Francisco Blanes, investigador principal del projecte en l'Institut ai2 de la UPV. Estos treballs requereixen una elevada experiència, el coneixement de la qual s'adquireix sovint després d'anys de pràctica, a la qual cosa se sumen unes condicions de treball exigents.
Esta situació dificulta el relleu generacional i limita la capacitat de les empreses per a mantindre uns elevats estàndards de qualitat. Blanes apunta que el repte de mantindre processos altament especialitzats és molt rellevant per a tota la indústria europea, marcada per l'escassetat de professionals qualificats i l'envelliment de la força laboral. Per això, la línia d'investigació de la UPV s'ha centrat a aportar solucions a este problema creixent.
Programació per Demostració: la clau de la facilitat d'ús
En este context, disposar d'eines que permeten capturar l'experiència dels operaris i transferir-la de forma senzilla a sistemes robòtics esdevé un element clau per a facilitar el relleu generacional i millorar les condicions de treball. La solució desenvolupada està equipada amb un sistema de realitat virtual i mixta que permet a l'operari teleoperar el robot tant en un entorn virtual com en el real sense necessitat de coneixements previs de programació.
Això és possible gràcies a la tecnologia basada en el principi de Programació per Demostració (programming by demonstration, PbD). La interfície d'interacció amb el robot utilitza controladors sense fil que tradueixen els moviments de les mans humanes en accions precises que guien el moviment del robot. Estos moviments s'emmagatzemen i gestionen per l'empresa en forma de llibreria d'aplicacions, permetent la seua reutilització.
María del Mar Plaza Cano, investigadora del projecte en l'Institut ai2, que ha participat en el desenvolupament del sistema de programació per demostració en el marc de la seua tesi doctoral, comenta que ensenyar a un humà a programar un robot requereix temps i no totes les empreses poden esperar a incorporar este coneixement per la corba d'aprenentatge que implica. Per contra, la Programació per Demostració permet ensenyar tasques a un robot guiant-lo físicament, a la qual cosa des de l'Institut ai2 se li ha afegit la versió virtual mitjançant un bessó digital del robot per a major facilitat.
Beneficis per a la seguretat i l'eficiència industrial
Les principals avantatges d'este sistema són la simplicitat, la rapidesa i la facilitat d'aprenentatge, ja que no requereix coneixements avançats de codi ni habilitats de programació. A més, la seua utilització contribueix a reduir l'exposició dels treballadors humans a entorns potencialment perillosos, ja que s'ha dotat el sistema de la capacitat de mesurar les condicions de la cabina de pintura, una especificitat del desenvolupament en la qual ha participat l'ITI de la UPV.
La Universitat Politècnica de València també ha contribuït a la implementació de la plataforma d'integració, contextualització d'informació i desplegament de models d'intel·ligència artificial sobre sistemes robòtics. Això facilita que les diferents capacitats desenvolupades en el projecte puguen combinar-se i reutilitzar-se en noves aplicacions industrials, ampliant el seu abast més enllà de la pintura de mobles a altres tasques industrials complexes.