Robótica en los negocios: todo lo que los seres humanos necesitan saber

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Una guía ejecutiva de la tecnología y los impulsores del mercado detrás del mercado de robótica de $ 135 mil millones.

Un tipo de robot ha perdurado durante el último medio siglo: los gigantescos Goliat con un solo brazo que dominan las líneas de montaje industriales.

Estos robots industriales han sido para tareas específicas: construidos para soldar por puntos, por ejemplo, o agregar roscas al final de una tubería. No son sexys, pero en la segunda mitad del siglo XX transformaron la fabricación industrial y, con ella, el panorama laboral de baja y media cualificación en gran parte de EE. UU., Asia y Europa.

Probablemente hayas escuchado mucho más sobre robots y robótica en los últimos años. Esto se debe a que, por primera vez desde el debut en 1961 del Unimate de GM , considerado el primer robot industrial, el campo está transformando una vez más las economías mundiales.

Solo que esta vez el impacto será más amplio. Mucho más amplio. Eso es particularmente cierto a la luz de la pandemia de COVID-19 , que ha ayudado a promover la adopción de la automatización en una variedad de industrias a medida que los fabricantes, centros de cumplimiento, minoristas y restaurantes buscan crear operaciones duraderas e higiénicas que puedan resistir las interrupciones y regulaciones en evolución.

Cada vez más, los robots están apareciendo en oficinas, hospitales y escuelas, entornos decididamente no industriales, así como en almacenes, centros logísticos y pequeños centros de fabricación. Cada vez más, están en nuestras carreteras y sobrevolando nuestras cabezas.

Y eso es solo por nombrar algunas esferas en las que los robots están ganando terreno rápidamente al hacer el trabajo de manera más eficiente, confiable, con menos interrupciones laborales y por menos dinero de lo que era posible anteriormente.

Eso ha emocionado a mucha gente y a muchos otros preocupados. El sorprendente ritmo de desarrollo de la industria ha suscitado muchas preguntas.

Esta guía, escrita pensando en la empresa, abordará las grandes preguntas. Y le dará el contexto para tomar una decisión sobre los demás. También le dará una idea de una industria que está lista para alcanzar los $ 210 mil millones para 2025 (una tasa compuesta anual del 26%) , una cuya relevancia para el comercio y la vida cotidiana en las próximas décadas no puede subestimarse.

QUÉ ES UN ROBOT?

Los fanáticos de la robótica debaten esto sobre las cervezas. Nadie gana. Eso es porque cualquier definición está destinada a ser arbitrariamente rígida o demasiado general.

¿Tu lavadora es un robot? ¿Es un automóvil moderno de alta gama, que se involucra en miles de procesos sin el conocimiento del conductor? En verdad, es un poco como la definición de pornografía del juez Potter Stewart: uno reconoce un robot cuando lo ve .

¿Necesitas una mejor definición?

Un robot es una máquina programable que interactúa físicamente con el mundo que lo rodea y es capaz de realizar una compleja serie de acciones de forma autónoma o semiautónoma.

¿POR QUÉ HA AVANZADO TANTO EL CAMPO EN LOS ÚLTIMOS AÑOS?

Hay cuatro razones:

  • Precios de los sensores a la baja
  • Desarrollo de código abierto
  • creación rápida de prototipos
  • Convergencia de tecnologías dispares

Sensores

La demanda de informática móvil ha sido una bendición para el desarrollo de la robótica, lo que ha provocado la caída de precios, avances rápidos y la miniaturización de la tecnología de sensores. Los acelerómetros solían costar cientos de dólares cada uno. Ahora, todos los teléfonos inteligentes pueden medir la aceleración, así como capturar videos asombrosos, fijar la ubicación geográfica y ofrecer orientación, interactuar con otros dispositivos y transmitir a través de varias bandas de espectro: funcionalidad que los robots necesitan para maniobrar en nuestro mundo de manera productiva.

La ubicuidad de los dispositivos IoT es otro factor. Para el 2025, habrá 100 mil millones de dispositivos conectados a la Internet de las cosas que generarán ingresos de $ 10 billones. Por primera vez, los sensores que capturan y envían datos relacionados con la presión, el par y la posición son muy baratos, lo que lleva a un auge en el desarrollo de la robótica.

De manera similar, los precios de los sensores lidar e infrarrojos, que anteriormente eran los equipos de detección más costosos para los robots autoguiados, se han desplomado un 90% gracias en gran parte al desarrollo agresivo de los vehículos autónomos por parte de Waymo de Google y otros. Y las cámaras 3D, que solían estar fuera del alcance de todos, excepto los equipos de I + D más generosamente financiados y los titanes de Hollywood, ahora están disponibles en el mercado gracias a un trabajo inteligente con algoritmos.

Desarrollo de código abierto

En 2009, un documento presentado en la Conferencia Internacional IEEE sobre Robótica y Automatización (ICRA) presentó el Sistema Operativo Robótico (ROS) al mundo. ROS es el primer sistema operativo estándar para el desarrollo de robótica. También resulta ser gratuito, de código abierto e inherentemente flexible, lo que libera a los desarrolladores de robótica de la tarea prohibitiva de desarrollar un sistema operativo desde cero.

Hay muchos usuarios de código abierto en la informática personal, pero debido a que los entornos operativos propietarios como Windows alcanzaron la escala primero, las opciones de código abierto siempre han sido una alternativa a otra cosa. No es así con la robótica, donde el código abierto es ahora la norma, lo que resulta en una oleada de desarrollo asistido por la multitud.

Open Robotics, bajo cuya dirección recae ROS, también ha presentado un simulador de robótica llamado Gazebo que permite a los ingenieros probar robots en realidad virtual sin arriesgar el hardware.

¿Qué impacto han tenido ROS y Gazebo? De los 23 equipos que compiten en el aclamado DARPA Robotics Challenge, 18 utilizaron robots que se ejecutan en ROS y 14 usaron Gazebo para probar a sus competidores humanoides en entornos virtuales.

La prueba está en la inversión. En 2015, más de $ 150 millones en fondos de capital riesgo se destinaron a empresas que desarrollan robots que funcionan con ROS.

Creación rápida de prototipos

Aunque todavía estamos esperando ver si las impresoras 3D cambiarán fundamentalmente cómo (y dónde) se fabrican los bienes de consumo, el impacto de la fabricación aditiva en el desarrollo de la robótica ha sido enorme. “La impresión 3D permite al creador pasar de un concepto alucinante a un producto sólido en cuestión de horas (o días)”, según Robotics Tomorrow , que rastrea la industria.

Las imprentas en los espacios de los fabricantes y los departamentos de ingeniería de las universidades, algunos de los cuales permiten la impresión de múltiples materiales y metales, han reducido significativamente la barrera de entrada para el desarrollo de la robótica. ¿Necesitas una prueba? Solo revisa la cantidad de proyectos de robótica que están en vivo en Kickstarter en este momento.

Cuando los ingenieros pueden hacer prototipos de componentes en su banco de trabajo, sigue la innovación.

Convergencia tecnológica

Así como los precios de los sensores cayeron en picado, el enorme éxito de la informática móvil ha estimulado los avances en el reconocimiento de voz y objetos, que tienen claras aplicaciones en robótica. Los sensores de juegos 3D están ayudando a los robots a navegar por el desorden del mundo humano desestructurado. Y empresas como Google, Amazon y Apple han trabajado arduamente para llevar plataformas limitadas de Inteligencia Artificial en línea y en los hogares.

Todo esto ha ido acompañado de aumentos predecibles año tras año en la potencia informática, junto con la llegada de la tecnología de la nube y la IoT. Póngalo todo junto y verá que gran parte de la tecnología que los roboticistas han estado esperando ha madurado en los últimos años.

COVID-19

Es imposible hablar sobre el futuro de la automatización sin hablar de COVID-19 y los cierres y despidos masivos que resultaron. 

Si las semillas de una revolución robótica han estado brotando durante más de una década, volviendo al laboratorio de investigación  Willow Garage  y la innovadora investigación en robótica que comenzó a surgir de los concursos de  DARPA a principios de la década de 2000 , COVID-19 puede resultar un acelerador.

La línea del partido en la industria ha sido que los robots no están destinados a reemplazar a los trabajadores, sino a facilitar el trabajo a los profesionales talentosos. Los profesionales del marketing obtienen montones de dinero para vender esa premisa, y es un argumento de venta aceptable, ciertamente bastante fácil de tragar en una crisis laboral durante una economía fuerte cuando el avance de la automatización es difícil de cuantificar en términos de costo humano.

La pandemia puede cambiar eso. Los trabajadores están licenciados en todo tipo de industrias, las empresas están cerrando tiendas o apretando cinturones, y ese tono deferente hacia el trabajador, a quien se promocionó la automatización como una ayuda, ha sido reemplazado por otro tono: la automatización puede intervenir donde los trabajadores humanos tienen que quedarse en casa . Nadie lo dice, pero los inversores bien podrían estar con sus billeteras.

“La mayoría de los equipos de automatización de la industria se utilizan para reemplazar el trabajo manual en procesos repetitivos y simples. Sin embargo, en el futuro, creemos que los robots colaborativos participarán cada vez más en procesos de producción complejos”, dice Felix Yang, líder de digitalización acelerada, Gran China en SF DHL China, un cliente de ForwardX y el proveedor de logística de terceros más grande del mundo. 

LOS ROBOTS TOMAN TRABAJOS. ¿ESTÁN JUSTIFICADOS LOS MIEDOS?

Argumento de fatalidad y tristeza

¿Ese sonido que escuchas? Se abre una gran lata de gusanos. Gente muy inteligente se ha planteado puntos de vista diametralmente opuestos sobre este tema, y ​​yo aconsejo que se sospeche mucho de cualquiera que hable de estas cosas con absoluta certeza.

Ciertamente, hay algunos presagios de malas noticias. Un estudio reciente de la Oficina Nacional de Investigaciones Económicas analizó el impacto del mayor uso de robots industriales en los mercados laborales locales de EE. UU. De 1990 a 2007 y encontró que hubo “grandes y sólidos efectos negativos de los robots en el empleo y los salarios en las zonas de tránsito. ” Según los datos históricos, los trabajos perdidos por los robots no han sido reemplazados adecuadamente por nuevas oportunidades que brindan los robots, un argumento al que los tecnólogos suelen recurrir.

Esos hallazgos no son predictivos y deben tomarse en el contexto adecuado: el auge actual de la robótica comenzó en gran parte después de 2007, y es difícil correlacionar el impacto de los robots en el empleo en industrias tan dispares como la fabricación y la atención médica.

Pero los temores son tan reales que los grandes bateadores están tomando nota. Bill Gates ha expresado su apoyo a un impuesto a los robots, por ejemplo, un impuesto sobre el trabajo que hacen los robots, que reemplazaría el impuesto sobre la renta perdido por el gobierno cuando un robot toma trabajos humanos. Corea del Sur se ha acercado más a esa visión y parece estar dispuesta a cerrar los incentivos fiscales para las empresas que invierten en automatización. Al presidente de Corea del Sur le preocupa que un mayor desempleo en la era robótica requiera un sistema de bienestar sólido, lo cual es un gran problema, ya que el gobierno estaría recaudando menos ingresos fiscales para acolchar dicho sistema durante una crisis de empleo.

Un informe reciente de Price Waterhouse Cooper sugiere que hasta el 38% de los empleos de EE. UU. Podrían perderse debido a la automatización a principios de la década de 2030. “Los riesgos aparecen más altos en sectores como transporte y almacenamiento (56%), manufactura (46%) y mayoristas y minoristas (44%), pero menores en sectores como salud y trabajo social (17%)”.

Pero tales hallazgos son necesariamente especulativos, lo que explica la dramática gama de predicciones aparentemente creíbles sobre el futuro del empleo una vez que las máquinas puedan hacer muchas de las cosas que hacen los humanos actualmente.

No es tan claro

En el otro lado del debate, hay un argumento creíble de que la automatización ha resultado en pérdidas de empleos regionales, pero el empleo neto aumenta. Un defensor de este punto de vista es la asociación comercial A3, que publicó un estudio que descubrió que durante los períodos no recesivos que se remontan a 1996, aumentaron tanto el empleo general como los envíos de robots. “Para nosotros,” Jeff Burnstein, presidente de A3, me dijo , “Eso significa que los robots no se matan empleos”.

Hace unos años, la Federación Internacional de Robótica publicó un estudio que analizó el uso de la robótica en China, Japón, Brasil e India. A medida que el uso de robots se aceleró en esos países, el desempleo disminuyó.

IDC  descubrió que el gasto en robótica alcanzó los $ 135,4 mil millones en 2019, frente a los $ 71 mil millones dos años antes. Según el informe, servicios como capacitación, implementación, integración y consultoría representarán $ 32 mil millones de eso, lo que representa una gran cantidad de nuevos trabajos.

Incluso el informe de PWC, frecuentemente citado, no es todo pesimismo. Los robots aumentan la productividad y las ganancias de productividad tienden a generar riqueza. Históricamente, eso ha llevado a un aumento en los trabajos del sector de servicios, que no son fáciles de automatizar.

Hay muchos agujeros que hacer en la metodología de todos estos informes. Y ese es el punto: un método preciso para predecir cómo las tecnologías cambiarán el futuro es esquivo, y eso es especialmente cierto cuando las tecnologías bajo consideración alterarán fundamentalmente el paradigma económico. A raíz de esa incertidumbre, tenemos a Ray Kurzweil prediciendo la utopía y al autor Martin Ford prediciendo algo mucho más sombrío .

En última instancia, el informe de PWC llega a lo que puede ser la conclusión más sensata, aunque frustrantemente vaga. No está muy claro qué va a pasar. Los ingresos medios antes de impuestos deberían aumentar con el aumento de la productividad. Pero los beneficios no se distribuirán de manera uniforme entre los grupos de ingresos o educación.

¿QUÉ TIPO DE ROBOTS ESTÁN TRANSFORMANDO EL MUNDO ACTUALMENTE?

Hay muchas categorías para elegir, pero debes conocerlas:

  • robots colaborativos
  • robots de telepresencia
  • automatización de almacenamiento y logística
  • robots sanitarios
  • vehículos autónomos

Robots colaborativos

En los últimos años ha surgido una nueva generación de robots colaborativos. A diferencia de los robots industriales pesados ​​del siglo XX, estos robots colaborativos, la mayoría de los cuales tienen uno o varios brazos articulados, son flexibles y fácilmente reprogramables sobre la marcha. Muchos modelos aprenden observando a los humanos demostrar tareas.

La característica principal que hace que los robots colaborativos de empresas como Universal Robots, Rethink Robotics y ABB sean seguros es su capacidad para evitar colisiones no deseadas y, utilizando sensores de par de alta precisión, para reconocer cuando se han topado con algo o alguien que no deberían haberlo hecho. . Esa capacidad permite que los bots funcionen fuera de las jaulas de seguridad y junto a los humanos, lo que abre un nuevo potencial de productividad para los fabricantes industriales. Los robots pueden aprender tareas complejas y luego actuar como un segundo par de diestras manos para aumentar las capacidades de los trabajadores calificados, de ahí la designación “colaborativa”.

¿Por qué es un cambio de juego?

La automatización está aumentando en industrias como la automotriz y la fabricación de productos electrónicos y está avanzando rápidamente en los almacenes de cumplimiento de pedidos. A medida que caen los precios de las plataformas versátiles para tareas, los fabricantes pequeños y medianos están comenzando a emplear robots. Aun así, un futuro plausible en el que los robots reemplacen por completo a los trabajadores industriales está muy lejos en el horizonte y, mientras tanto, con la economía a favor de un enfoque híbrido, la seguridad es la principal preocupación.

El mercado de robots colaborativos podría alcanzar los 3.300 millones de dólares en 2022.

Robots de telepresencia

Los robots de telepresencia, que han sido una novedad, están comenzando a tener un uso más amplio. Hay varios tipos diferentes, desde los modelos Double , que son básicamente iPads con ruedas, hasta los Ava 500 de iRobot de $ 30,000 .

¿Por qué es un cambio de juego?

En la mayoría de los sectores, hay un segmento creciente de trabajadores contratados y autónomos que no pueden estar en la oficina a tiempo completo, y las oficinas están viendo el valor de la caza furtiva de talento en diferentes zonas horarias. Los robots de telepresencia ofrecen una alternativa sorprendentemente adecuada a la presencia física. Tuve la oportunidad de probar algunos modelos, y la capacidad de navegar por la oficina realmente diferencia la experiencia de una simple llamada de Skype.

El mercado de robots de telepresencia podría alcanzar los 8.000 millones de dólares en 2023.

Almacén y logística

De todas las categorías de robots que se tratan aquí, la automatización de almacenes y logística está teniendo el impacto más sustancial en el comercio global en este momento.

¿Por qué? Una respuesta es Amazon. En 2012, Amazon compró Kiva Systems, que fabrica sistemas de automatización para almacenes, por $ 775 millones. Amazon puede ofrecer el cumplimiento el mismo día de los sistemas de automatización en sus centros de cumplimiento. Eso ha dejado al resto del comercio minorista mundial luchando por ponerse al día.

Hoy en día, sería difícil encontrar un minorista con aspiraciones de comercio electrónico que no esté renovando sus operaciones con miras a la automatización. La compra de Kiva de 2012 dejó un gran vacío. Kiva era el proveedor líder de soluciones de logística de almacenamiento y grandes empresas como Staples, Walgreens y Gap confiaban en su tecnología.

Ahora, por fin, varias empresas de robótica están introduciendo productos de logística en el mercado, llenando el vacío dejado por la adquisición de Kiva y extendiendo la promesa del almacén automático a los minoristas pequeños y medianos.

Algunas de las soluciones son modernizaciones, como los carros autoguiados que pueden moverse de forma rápida y autónoma entre las estaciones de embalaje. Otros son más completos y abarcan millas de cintas transportadoras y miles de recolectores y agarradores robóticos.

¿Por qué es un cambio de juego?

Es un poco como preguntar por qué el contenedor de envío cambió las reglas del juego. Porque transformó por completo el funcionamiento del comercio global. Las ventas mundiales de robots de almacenamiento y logística alcanzaron unos respetables $ 1.9 mil millones en 2016. Para el 2021, según un pronóstico de la firma de investigación Tractica , el mercado alcanzará la friolera de $ 22.4 mil millones.

Cuidado de la salud

El floreciente campo de la cirugía robótica está dominado por Intuitive Surgical , que fabrica el sistema quirúrgico da Vinci. En la actualidad, cada año se realizan cientos de miles de cirugías con sistemas da Vinci (prácticamente todos los pacientes de próstata con una opción optan por ella) y la cirugía robótica ha superado rápidamente el umbral de adopción crucial. Intuitive Surgical ahora tiene una capitalización de mercado de $ 18,2 mil millones.

Los robots quirúrgicos van a desempeñar un papel mucho más importante en la atención médica en los próximos años. Auris Surgical, fundada por el cofundador de Intuitive Fred Moll, ha recaudado 500 millones en fondos, aunque la compañía aún no tiene un producto para comercializar.

Pero la cirugía no es la única forma en que los robots ingresan a la atención médica. Es probable que los robots asistentes personales, como los modelos desarrollados por Aldebaran , aparezcan pronto en centros para personas mayores, particularmente en países con poblaciones que envejecen rápidamente, como Japón.

Toyota dio a conocer el Instituto de Investigación Toyota de mil millones de dólares hace un par de años, que actualmente está desarrollando robots que pueden operar en entornos no estructurados y semiestructurados, como hospitales y otras instalaciones de atención.

Y robots como el TUG de Aethon ya están trasladando suministros por los pasillos de linóleo, mientras que las soluciones de telepresencia robótica ayudan a enseñar y a conectar a los pacientes en áreas remotas con especialistas de todo el mundo.

¿Por qué es un cambio de juego?

La cirugía asistida por robot es menos invasiva, más precisa y es probable que abra nuevos horizontes para los tratamientos quirúrgicos. Auris, por ejemplo, está explorando herramientas quirúrgicas no invasivas para los cánceres de pulmón y garganta. En términos más generales, los robots pueden reducir los costos de atención médica al automatizar las tareas operativas y reducir potencialmente los errores.

El mercado de la robótica médica podría tener un valor de $ 12.8 mil millones para 2021.

Vehículos autónomos

Los vehículos autónomos son la tecnología más llamativa en robótica en este momento. Pero los autos que ve Google y las pruebas de Uber en las carreteras de California son solo una aplicación para la tecnología de conducción autónoma.

Hasta ahora, los vehículos pequeños autoguiados han tenido un impacto mucho mayor en el comercio, ya que navegan hábilmente por los entornos estructurados y semiestructurados de fábricas y almacenes, espacios que ofrecen menos aleatoriedad que la carretera abierta.

La manipulación de materiales, en particular, ha estado madura para la automatización a través de vehículos autoguiados, en gran parte porque es un sector tan peligroso para los trabajadores humanos. Los robots autoguiados equipados con lidar, cámaras y un grupo de otros sensores pueden navegar de manera segura y rápida por los muelles de carga y las plantas de las fábricas, evitando colisiones con los trabajadores.

El mercado mundial de estos vehículos alcanzará los 2.800 millones de dólares en 2022.

De vuelta en las carreteras, los vehículos autónomos son muy prometedores, pero el mayor impacto temprano probablemente vendrá de los camiones semiautónomos. La idea es que los camioneros de larga distancia puedan poner sus equipos en piloto automático mientras están en las carreteras, donde pasan la mayor parte del tiempo y luego volver al modo de operador en las concurridas calles de la ciudad.

En 2016, Otto, que Uber adquirió desde entonces por $ 680 millones, orquestó la primera entrega comercial con una gran plataforma autoguiada.

¿Por qué es un cambio de juego?

La seguridad es la mayor ventaja. Junto con algunos grandes actores de la tecnología, casi todos los principales fabricantes de automóviles buscan tecnología de conducción autónoma. Todavía estamos a una década o más de los autos y camiones totalmente autónomos viables, y eso no tiene en cuenta posibles atracos regulatorios. Incluso cuando llegue la tecnología, la flota existente tardará un tiempo en renovarse. Pero no se equivoque, le espera un futuro en el que la mayoría de los coches en la carretera se conducen solos la mayor parte del tiempo. Cuando eso suceda, los accidentes de tráfico deberían caer en picado y el tráfico mejorará.

El mercado de vehículos autónomos y semiautónomos podría alcanzar los 77.000 millones de dólares en 2035.

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