Temario
Presentación La influencia de la automatización y la robótica en la sociedad moderna es una realidad, ya sea desde el marco de los sistemas de producción de cada país y sus aspectos económicos, hasta el punto de vista social en lo que respecta a hábitos e incremento del confort y calidad de vida. La investigación y desarrollo en este campo es de vital importancia y marca claramente la diferencia entre países desarrollados y países en vía de desarrollo. En la región Andina y específicamente en Colombia se comercializan o en el mejor de los casos se fabrican productos (básicamente debido a un costo de producción más bajo) pero normalmente no se dispone o apropia del conocimiento ("know-how") y capacidad para realizar o implementar innovación. Formar personal para este fin es un hecho que marca la diferencia. En este marco, el formar profesionales con capacidad de innovación y capacidad de acción en ámbitos de gran especialización en el contexto de las últimas tecnologías industriales, resulta en una contribución directa y evidente a nuestra sociedad.
Actualmente, la robótica industrial se está extendiendo en muchos países en vía de desarrollo y Colombia no es ajeno a este fenómeno mundial debido exactamente a que se tienen disponibles los recursos humanos, los medios, el tiempo y el ambiente para preparar al robot en su tarea a realizar, para practicarla y perfeccionarla, de tal forma que se pueda repetir muchas veces, siendo esto suficiente por ahora en nuestro medio dado que la planeación y preparación son las palabras claves en manufactura y el retorno de la inversión y los costos de implementación están plenamente asegurados para las medianas y grandes empresas.
Nuestro país ofrece en la actualidad programas de ingeniería de pregrado y posgrado de automatización y mecatrónica haciendo desde la década de los 90 que la industria colombiana se fortalezca y esté a la vanguardia en América Latina en este campo, haciendo atractiva la inversión extranjera. Ha llegado el momento de la masificación de la robótica industrial para la región andina y el país requiere profesionales, técnicos y empresarios visionarios, proactivos e inmersos en este maravilloso campo.
Objetivo Apropiar al estudiante del conocimiento y herramientas necesarias para enfrentar el mundo de la Robótica Industrial que le permitan aplicar y difundir esta tecnología de acuerdo a las enormes y crecientes necesidades en la industria de la Región Andina con estándares de clase mundial.
Realizar prácticas en un robot industrial, con énfasis en programación, acercando al estudiante a esta tecnología, generando la confianza y cerrando la brecha con los países desarrollados que aplican regularmente tecnologías de punta en sus procesos productivos.
Dirigido a Profesionales, tecnólogos, técnicos y empresarios interesados en desarrollar competencias técnicas para el manejo exitoso de implementación de robots industriales de diversa índole en la industria colombiana y del área andina, generando valor verificable a través de resultados de calidad y eficiencia.
Para que te prepara
Identificar proyectos de aplicación con robots industriales.
Manipular y programar un robot industrial en forma segura.
Distinguir las diferentes clases de Robots
Reconocer los conceptos básicos y del lenguaje técnico utilizado a nivel mundial en el área de la automatización y la robótica industrial.
Examinar las ventajas que conlleva la introducción del robot a una línea productiva.
Tener la capacidad de considerar aspectos de diversa índole como área de acción, velocidad de carga, capacidad de control, costo, tiempo para realizar una aplicación con robot industrial.
Proponer y liderar proyectos viables a la industria introduciendo robots.
Difundir su conocimiento e incentivar a la industria del área andina a invertir en proyectos que involucran robots industriales.
Contenido Módulo 1. Automatización y Robótica: Introduce a los estudiantes en el marco de los diferentes elementos involucrados en estas áreas de la ingeniería. Este módulo se divide en dos partes, la primera, se dedica a la automatización industrial, donde se presentan los fundamentos teóricos del diseño de automatismos. La segunda parte está dedicada a la robótica como rama afín y una de las más elevadas en tecnologías de punta actual.
Automatización
Neumática
Hidráulica
Instrumentación y Control
Sistemas y Computación
Electricidad y Electrónica
Robótica
Módulo 2. Robótica Básica: Introduce al estudiante a la Robótica como una disciplina en auge en la región, entendiendo su resurgimiento mundial desde el entorno industrial a nuevos sectores como la Robótica de servicios o la Robótica personal.
Antecedentes históricos.
Origen y desarrollo de la Robótica.
Morfología del Robot.
Definición del Robot.
Clasificación de los Robots.
Módulo 3. Robótica Industrial: La robótica industrial es una rama de la ciencia la cual está orientada hacia los avances tecnológicos en la creación y fabricación de robots que puedan cumplir una determinada tarea en cualquier parte del sector industrial, esto se debe gracias a la fusión de conceptos de distintas áreas como la mecánica, electrónica, sistemas y afines las cuales conforman la ingeniería mecatrónica y de automatización.
Definición de robot industrial
Clasificación de los robots industriales
Configuraciones espaciales
Análisis de necesidad de un robot industrial
Módulo 4. Simulación y CAD: Las poderosas herramientas computacionales permiten hoy en día utilizar programas para el diseño completo de máquinas y herramientas y más aún crear ambientes virtuales que permitan a través de la simulación buscar el perfeccionamiento de un proyecto sin incurrir en elevados costos por conceptos de pruebas y prototipos.
Diseño asistido por computador CAD
Introducción a la Simulación
Conceptos básicos
Realidad virtual
Simuladores robóticos
Módulo 5. Programación de robots: La programación del robot se realiza para enseñarle su ciclo de trabajo. Una gran parte del programa se refiere a la trayectoria del movimiento que el robot debe ejecutar para mover piezas o herramientas desde una posición del espacio de trabajo a otra. Estos movimientos se suelen enseñar mostrando el movimiento al robot y registrándolo dentro de su memoria. Sin embargo, existen otras partes del programa que no se refieren a ningún movimiento del brazo. Entre éstas se incluyen la interpretación de los datos de los sensores, la actuación del manipulador final, el envío de señales a otros elementos del equipo dentro de la celda, la recepción de datos a partir de otros dispositivos y la realización de cálculos y toma de decisiones acerca del ciclo de trabajo. Algunas de estas otras actividades se enseñan mejor mediante la programación del robot utilizando un lenguaje de computadora.
Métodos de programación de robots. Clasificación.
Requerimientos de un sistema de programación de robots.
Estandarización.
Ejemplo de programación de un robot industrial.
Características básicas del lenguaje KAREL
Módulo 6. Dispositivos periféricos: El estudiante debe reconocer que el robot industrial, parte principal de la denominada celda de trabajo robotizada, debe interactuar con otras máquinas, formando parte de una estructura de fabricación superior. Igualmente el proyecto de un sistema robotizado implica la consideración de un gran número de factores que van desde el posible rediseño del producto, hasta la definición detallada del plano (lay-out) de implementación del sistema.
Además de la selección del robot, hay que definir y diseñar los elementos periféricos pasivos (mesas, bandas transportadoras, alimentadores, utillajes) o activos (manipuladores o pinzas, máquinas, CNC´,s) que intervienen en la célula y situarlos físicamente en el sistema.
Específicamente los manipuladores o pinzas son una herramienta propia del robot industrial y en muchos casos única para cada aplicación o requerimiento específico del producto a manipular, constituyéndose en un área de estudio propia de la mecánica y teoría de los materiales de amplio interés mundial.
Módulo 7. Aplicaciones de los Robots Industriales: En este módulo, los estudiantes entenderán que actualmente los robots se usan de manera extensa en la industria, siendo indispensables en una gran parte de los procesos de manufactura. Identificarán que su auge se ha visto catapultado principalmente por el sector del automóvil pero se ha extendido a otras áreas de manufactura para ser un elemento más de muchas fábricas y líneas de producción. La soldadura y el paletizado son procesos óptimos para su aplicación y sin duda muy rentables.
De acuerdo a la precisión y velocidad de producción, encontrarán que hoy en día existen sectores con muy específicos servicios robotizados y elevadas exigencias de calidad: Industria alimenticia, farmacéutica, ambientes contaminados e incluso la medicina, generando una categoría especial de máquinas llamadas Robots de servicio.
Módulo 8. Visión Artificial: La visión artificial también conocida como visión por computador es una poderosa herramienta tecnológica que permite establecer una relación matemática entre el mundo real tridimensional y sus vistas bidimensionales para generar a partir de simulaciones y proyecciones sistematizadas reconstrucciones del espacio y literalmente tomar decisiones generalmente sobre la regularidad dimensional de los objetos para ser tomados por el robot industrial o la línea de manufactura, elevando los estándares de producción y calidad y llevando casi a cero lo índices de productos defectuosos (scrap).
Módulo 9. Introducción a la Gerencia de Proyectos &ndash, MS Project: El uso del conocimiento, habilidades y técnicas para proyectar actividades y resolver los requisitos de un proyecto es la esencia de la gerencia de proyectos. El buen manejo de un proyecto incluye las etapas de inicio, planeación, ejecución, control y cierre, para ello la gerencia de proyectos se basa en nueve áreas del conocimiento (integración, alcance, tiempo, costo, calidad, recurso humano, comunicaciones, riesgos y consecución).
Decidir implementar un robot industrial en cualquier aplicación es un proyecto de gran responsabilidad social, económica, e incluso legal y ambiental, por ello se hace necesario introducir al estudiante en las bases gerenciales para sustentarlo.
Módulo 10. Robótica Industrial en Países Desarrollados y en vía de Desarrollo &ndash, Estudios de caso. La revolución tecnológica japonesa, el perfeccionamiento de la manufactura alemana y la productividad a gran escala estadounidense, han marcado el derrotero de la robótica mundial.
Latinoamérica por su parte, tiene hoy en día sus propios referentes, Brasil como ejemplo para la región, México como aliado estratégico de Norteamérica y Chile como espejo del crecimiento económico digno de seguir por Colombia, constituyen un marco estratégico para el desarrollo de la robótica industrial del área andina.
Estudios de caso (videos y ejercicios prácticos) donde los estudiantes tendrán un panorama mundial del desarrollo actual de la robótica industrial.
Módulo 11. Práctica con robot industrial: La aplicación perfecta de una tecnología de punta requiere que el interesado, no solo tenga las bases teóricas y virtuales para su completa aplicación, por ello el propósito final del diplomado es acercar personalmente al educando a un robot industrial, teniendo contacto directo con sus componentes y generando ejercicios prácticos de programación para lograr un movimiento controlado manual y automático de la máquina.
Encender y mover el robot en forma segura.
Recuperar el robot de programas y fallas comunes.
Ejecutar operaciones de producción.
Crear, modificar y ejecutar un programa de manejo de materiales.
Crear y ejecutar programas MACRO.
Resolver fallas de clase 1, 2 y 3.
Masterizar el robot.
Manipular señales de entradas y salidas del robot
Monitorear, forzar y simular señales de entradas y salidas
Respaldar y restaurar programas y archivos individuales.
