L’ús de noves tecnologiesMireia Cillero Marin

Contingut

• Introducció

• Àrees tecnològiques

• Robots

• Robots industrials

• Exemple: la indústria automobilística i els robots

• El model dels stakeholders

• Conclusions

• Referències bibliogràfiques

Introducció

• Els progressos que s’estan realitzant dia a dia a la tecnologia permeten i permetran millorar la producció i la productivitat de les empreses.

• La tecnologia té una gran varietat d’aplicacions, tant en l’àmbit de les manufactures com al dels serveis.

• L’ús de noves tecnologies impliquen una gran inversió inicial, però, a llarg termini permeten reduir costos.

• A més, també permet a les empreses ser més eficients i crear un producte de millor qualitat.

Introducció• Exemple:

• Entre Pekín i Guangzhou hi han 30 estacions. Una parada d’aproximadament 5 minuts a cada estació resultaria una pèrdua de temps de 2,5 hores d’un extrem a un altre.

• Per aquests motius, els xinesos han ideat una manera de que el tren no hagi de parar a cap estació, i poder millorar així el “producte” que ofereixen als clients i ser més productius.

Imatge extreta el 13/07/2010 de la pàgina web http://gconnect.in/gc/wp-content/uploads/2010/04/chinese-train.jpg

Introducció• La idea consisteix en:

1. A l’estació hi ha una cabina on entra la gent abans de que arribi el tren.

2. Quan aquest arriba no para, sinó que frena lleugerament per agafar la cabina, la qual es mourà pel sostre del tren.

3. La gent de la cabina baixa al tren i la cabina, totalment buida, es mou cap al final. La gent que vulgui baixar a la següent estació pujarà a la cabina.

4. Quan el tren arriba a l’estació, deixa la cabina i n’agafa la que estava estacionada amb nous passatgers i la col·loca al principi del tren.

• Link per veure el vídeo: http://bit.ly/bnXJC6

Àrees tecnològiquesTecnologia Definició Exemples

Maquinària de control numèric (CNC)

Tenen el seu propi ordinador i memòria

La empresa Pratt&Whitney (fabrica àleps de turbina) ha disminuït el temps total del procés d’afilament de 10 dies a 2 hores i el temps total de producció, de 22

dies a 8.

Sistemes d’identificació

automàtica (AIS)Transforma de dades a format electrònic

A algunes autopistes de pagament, els automobilistes que porten incorporat aquesta tecnologia no

necessiten parar per a pagar al peatge.

Control de processos Utilització de la tecnologia de la informació per a supervisar i controlar un procés físic.

Determinar i controlar les temperatures, pressions i quantitats a refineries de petroli

Sistemes de visió Combinen càmeres de vídeo i informàticaPermeten inspeccionar les patates fregides, per a que

les imperfeccions es puguin identificar quan les patates passen per la línia de producció.

Robots

Són dispositius mecànics que poden tenir uns pocs impulsos electrònics

emmagatzemats en xips semiconductors que activen motors i interruptors.

Ford fa servir robots per a fer el 98% de les soldadures d’alguns dels seus automòbils.

Àrees tecnològiquesTecnologia Definició Exemples

Sistemes automatitzats d’emmagatzematge i recuperació (ASRS)

Són magatzems controlats informàticament. Realitzen la col·locació i retirada de

components i productes.

Wal-Mart, Tupperware i Benetton fan servir aquesta tecnologia.

Vehicles autoguiats (AGV)

Són carretes guiades i controlades electrònicament i permeten moure

components i equips

S’utilitzen a les oficines per a traslladar la correspondència i a hospitals i presons per a

subministrar els dinars.

Sistema de fabricació flexible (FMS)

Consisteix en una cèl·lula de treball automatitzada controlada per senyals

electrònics que provenen d’un ordinador centralitzat.

Lockheed-Martin (fabrica de forma eficient recanvis especials per a avions militars) ha

reduït els costos associats a canvis a les màquines i a la baixa utilització

Fabricació integrada per ordinador (CIM)

És la combinació del procés de fabricació informatitzat(com l’FMS) amb altres sistemes

informatitzats que controlen el dissenys, el magatzem, la producció i subministrament

Harley-Davidson utilitza aquest sistema

Els robots

Definició: què és i què fa un robot• Segons l’Enciclopèdia Britànica, es defineix com

"Any automatically operated machine that replaces human effort, though it may not resemble human beings in appearance or perform functions in a humanlike manner".

• És a dir, un robot és una màquina guiada automàticament i que és capaç de fer tasques per sí sola.

• Les principals accions que realitzen són:

• Moure’s

• Operar una braç mecànica

• Sentir i manipular el seu entorn

• Mostrar conductes intel·ligents.

Imatge extreta el 13/07/2010 de la pàgina web http://radiocontempo.files.wordpress.com/2008/08/robot.jpg

Definició: què és i què fa un robot

• Avui en dia, els robots comercials i industrials són utilitzats àmpliament per a realitzar feines amb menys costos o amb més precisió i consistència que els humans.

• Són molt emprats en la producció, muntar, empaquetar, en el transport, exploració terrestre i espacial, cirurgia, indústria armamentística, investigació a laboratoris i producció en massa de béns de consum o industrials.

• Cal diferenciar entre robots per al consum i robots industrials. Aquest estudi se centrarà en aquests últims.

Imatge extreta el 13/07/2010 de la pàgina web http://www.harting-mitronics.ch/imperia/md/images/lg/hartingmitronics/anwendungen/sensorik/industrial_robots_700_500x374.jpg

Robots industrials

Tipus de robots industrials

• Els que s’utilitzen més sovint són:

✓ Robots articulats: té unes juntes rotatòries. Poden tenir des de 2, fins a 10 “articulacions”.

✓ Robots SCARA: tenen llibertat total de moviments en els eixos X i Y però estan molt limitats en els desplaçaments sobre l’eix Z, fent-lo servir només per a manipulacions molt simples com pressionar o desplaçar-se uns centímetres.

✓ Robot de coordenades cartesianes: té tres eixos principals lineals (es mouen en línia recta)

Imatge extreta el 12/07/2010 de la pàgina web http://www.dira.dk/Portals/0/Robotter/robotdef.pdf

Paràmetres a definir➡ Tot robot ha de tenir definits els següents paràmetres:

• Nombre d’eixos: 2 eixos serveixen per arribar a qualsevol punt d’un pla, 3 eixos arriben a qualsevol punt de l’espai. Per controlar totalment l’orientació del final del braç es necessiten tres o més eixos.

• Graus de llibertat: ve a ésser el mateix que el nombre d’eixos

• Dotació de treball: regió de l’espai que el robot pot assolir

• Cinemàtica: disposició real dels membres rígids i les articulacions del robot, que determina els moviments del robot.

• Capacitat de càrrega

• Velocitat

• Acceleració

• Precisió

• Repetibilitat: com tornarà el robot a la seva posició inicial.

• Control de moviment: depèn de l’acció que faci el robot.

• Font d’energia: motor elèctric, executants hidràulics.

• “Drive”: com està connectat el robot al motor, directament o amb engranatges.

• Compliment: mesura de la distància que un eix del robot es mou quan s’aplica una força.

Programació dels robots• La configuració o programació dels moviments i seqüències d’un robot industrial es fa

normalment connectant el controlador del robot a un ordinador o a una xarxa.

• El software especialitzat del robot (ordres codificades) s’executa en el controlador del robot o l’ordinador.

• Les dos entitats bàsiques a ésser ensenyades (o programades) són:

✓ Dades de la posició

✓ Acció que durà a terme

• Els principals mètodes per a programar són:

✓ Teach-pendant

✓ Lead-by-the-nose

✓ Offline programming

✓ Altres

➡ Per a més informació sobre aquests mètodes de programació, veure:

• http://en.wikipedia.org/wiki/Industrial_robot#Robot_programming_and_interfaces

Exemple: La indústria automobilística i els robots

• Als Estats Units, el 90% dels robots es fan servir en activitats de producció. Més del 50% d’aquests són utilitzats a la indústria de l’automòbil.

• Durant els últims 35 anys, els robots han anat substituït als treballadors de les fàbriques.

• Per exemple, Ford utilitza robots per a fer el 98% de les soldadures d’alguns automòbils.

• No obstant, els robots han millorat l’eficiència d’una manera que els humans no haguessin estat mai capaços.

• A més, han reduït costos laborals i el risc d’accidents, ja que s’encarreguen de realitzar les feines més perilloses i difícils.

• A continuació aprofundim en tots aquests aspectes.

Imatge extreta el 13/07/2010 de la pàgina web http://www.ustpower.com/Images/Auto%20Manufacturing_300x450.jpg

Exemple: La indústria automobilística i els robots

• Cost-eficàcia

➡ L’ús dels robots a les fàbriques ha estalviat milions de dòlars a les empreses.

➡ Substituint els treballadors per robots (1 robot per cada 10 empleats), la indústria ha estat capaç de reduir a la meitat o, fins i tot, a un terç el temps de producció.

➡ L’estalvi aconseguit s’entén si es té en compte que els robots no necessiten dinar o anar al lavabo. A més, tampoc es prenen vacances ni es posen malalts. Tampoc no necessiten assegurança mèdica.

➡ Un robot pot treballar 24 hores sense parar i fer les mateixes tasques repetidament.

➡ Incloses les despeses de manteniment i espatllades ocasionals, els robots tenen més sentit econòmicament per a la indústria.

Exemple: La indústria automobilística i els robots

• Eficiència en el treball

➡ Substituint treballadors per robots, la indústria ha pogut assegurar que certs treballs es realitzin segons les seves especificacions.

➡ Els robots no estan limitats per fer cap feina. Tampoc tenen cap restricció per moure objectes pesats o per cansament.

➡ Excepte si hi ha algun error informàtic, quasi sempre faran el treball més ràpid i més eficientment que un humà.

➡ Els robots estan programats per a realitzar les seves activitats de forma molt més precisa i ràpida que un treballador humà.

Exemple: La indústria automobilística i els robots

• Seguretat

➡ Els robots eviten que els treballadors hagin de realitzar les activitats més perilloses sense prendre cap risc per a la seva salut.

➡ D’aquesta manera, els treballadors no es fan mal, es lesionen ni hi ha possibilitat de fer mal a un altre treballador.

➡ Els robots es poden exposar a calor extrema, substàncies químiques de l’aire, i contacte físic amb algunes parts i estructures.

➡ Hi han feines que són massa perilloses i, per aquest motiu, té més sentit que les realitzi un robot.

➡ Així, els robots han convertit les fàbriques en un lloc de treball molt més segur.

El model dels stakeholders• La valoració dels clients (Vcl) no està clar

que augmenti, ja que aquests desconeixen quin és el procés productiu dut a terme a la producció. És a dir, tot i que la qualitat del producte hagi millorat, els clients no perceben l’ús d’una nova màquina en la producció del producte.

• El preu (p) que paguen estarà en funció dels costos de producció, però en principi no hauria de variar.

• El salari dels treballadors (w) es veu reduït, ja que es necessita menys mà d’obra.

• El salari pel qual els treballadors estarien disposats a fer la seva feina (Vt) augmenta, ja que els treballadors que es necessiten han de ser molt qualificats. Per això, el valor dels treballadors és major.

Stakeholder Valoració Contraprestació Valor final

Clients Vcl P Vcl-p

Treballadors w Vt w-Vt

Proveïdors c Vp c-Vp

Fonts de finançament

R = p-w-c Vk R-Vk

El model dels stakeholders• El cost dels proveïdors de materials (c), en

principi, no s’ha de veure modificat, ja que, si no hi ha canvis de producte o la nova màquina no té uns requisits especials, els materials i subministraments haurien d’ésser els mateixos o molt semblants. No obstant això, sí que pot augmentar el consum energètic, però en conjunt els costos no creixen.

• El valor que els proveïdors (Vp) estarien disposats a cobrar tampoc hauria de variar.

• Per la banda de les fonts de finançament, els recursos necessaris (Vk) seran molt més grans, i per tant, per tal d’atraure capital, els seus interessos hauran de ser majors. De totes maneres, aquesta variació pot no donar-se, de manera que considerarem que el seu creixement és ambigu. El benefici comptable (R) serà superior degut la reducció dels salaris.

Stakeholder Valoració Contraprestació Valor final

Clients Vcl P Vcl-p

Treballadors w Vt w-Vt

Proveïdors c Vp c-Vp

Fonts de finançament

R = p-w-c Vk R-Vk

El model dels stakeholders• El valor final dels clients, per

tant, no hauria de variar massa, igual que en el cas dels proveïdors

• El valor final dels treballadors disminueix per la reducció dels salaris I l’augment de valor dels treballadors.

• El valor final del finançament o benefici econòmic és, finalment, superior ja que augmenta el benefici comptable per la reducció de costos salarials.

Stakeholder Valoració Contraprestació Valor final

Clients Vcl P Vcl-p

Treballadors w Vt w-Vt

Proveïdors c Vp c-Vp

Fonts de finançament

R = p-w-c Vk R-Vk

Conclusions• L’ús de noves tecnologies de la producció permet millorar l’eficiència, la

seguretat i, a llarg termini, reduir costos, tal i com hem vist en el cas dels robots industrials a les indústries automobilístiques.

• La tecnologia està contínuament millorant, la qual cosa permet que molts processos productius s’automatitzin. Per tant, té sentit que les tecnologies acabin, a llarg termini, substituint els humans en aquests processos.

• Una pregunta que ens podem fer és: pot l’ús de les noves tecnologies reduir o fer desaparèixer el procés de deslocalització que estan duent a terme moltes empreses?

• En general, les empreses que fan servir noves tecnologies no tendeixen a deslocalitzar-se, i és que a llarg termini surt més rentable invertir en tecnologia que en capital humà (com ja hem vist anteriorment respecte els temes de costos, eficiència i seguretat). A més, es necessita mà d’obra qualificada per a controlar i fer el manteniment de les màquines, i, en general, aquesta no es troba en els països on les empreses tendeixen a deslocalitzar-se. Per tant, aquestes empreses estan creant atur, però no per deslocalització, sinó per substitució de la mà d’obra per màquines.

Conclusions

• No obstant això, hi han empreses que tendeixen a marxar a països on els costos laborals són menors, entre d’altres raons. El motiu és que aquestes empreses no tenen la capacitat suficient per poder invertir en tecnologies, les quals tenen un cost inicial molt elevat, i els hi surt més a compte marxar a països on poden reduir costos. També, és possible que pels seus processos productius no necessitin mà d’obra qualificada, i això pot ser un motiu addicional per dur a terme la deslocalització.

• Per tant, per arribar a substituir la mà d’obra humana, caldria que els costos inicials de les noves tecnologies fossin més reduïts. Pel que fa a la deslocalització, és un procés que depèn de les circumstàncies i la situació de cada empresa i cal que les empreses analitzin si les hi convé traslladar la seva planta de producció o no.

Referències bibliogràfiques• Pàgines web:

‣ Production technology. 13/07/2010: http://www.thetimes100.co.uk/theory/theory--production-technology--215.php

‣ Production technology for manufacturing. 13/07/2010: http://factory-facilities-operations.suite101.com/article.cfm/production_technology_for_varied_products

‣ Definition of a robot. 13/07/2010: https://www-935.ibm.com/services/uk/igs/pdf/cpov-understanding-the-business-impact-of-technology.pdf

‣ Wikipedia: robot. 12/07/2010: http://en.wikipedia.org/wiki/Robot

‣ Wikipedia: industrial robot. 12/07/2010: http://en.wikipedia.org/wiki/Industrial_robot

‣ Wikipedia: future of robotics. 13/07/2010: http://en.wikipedia.org/wiki/Future_of_robotics

‣ Wikipedia: robot. 12/07/2010: http://es.wikipedia.org/wiki/Robot

‣ Wikipedia: robot industrial. 12/07/2010: http://es.wikipedia.org/wiki/Robot_industrial

‣ Industrial robots. 13/07/2010: http://www.learnaboutrobots.com/industrial.htm

‣ A look at how automobile industry uses robots. 13/07/2010: http://www.helium.com/items/1409985-robots-in-the-automobile-industry-robots-making-cars-robots-stealing-jobs

Referències bibliogràfiques• Llibres de text:

‣ HEIZER, J. i RENDER, B.: Dirección de la producción y de operaciones: decisiones estratégicas, 8ª edició, Madrid, Ed. Prentice Hall, cop., 2007, pàgs. 343-348.

• Documents de treball:

‣ Apunts del curs 2009-2010 de l’assignatura Tècniques de Gestió Empresarial, Prof. Esteve Van Hemmen, Universitat Autònoma de Barcelona.

• Altres:

‣ ISO Standard 8373:1994, Manipulating Industrial Robots – Vocabulary