Análisis de viabilidad técnica para el uso de Cobots en pymes manufactureras: un caso de estudio ISSN 2684-060X Revista Internacional de Ingeniería Industrial. Artículo Premiado en el XIV COINI 2021

Abstract

The aim of this work was the development of a reference framework and methodology for the technical feasibility study of the use of collaborative robots in manufacturing SMEs.
According to our previous study, the technical factor is one of the five evaluation variables for decision-making for the incorporation of Cobots in workstations, being them: the
technical factor, the ergonometric factor, the quality, the economic-financial factor. and the regulatory one. This work has been carried out in three phases: (1) a systematic analysis of the literature regarding the use of Cobots in SMEs and its corresponding technical evaluation was carried out, (2) the evaluation method was selected, and (3) the applied to a case of incorporation of a Cobots in a workstation of a small company that manufactures electrical products in Argentina. This methodology collaborated with the decision-making of senior management to understand whether the activities of feeding, handling and assembling electrical parts and components could be carried out efficiently and effectively by means of a robotic arm.

Full text

AACINI – Revista Internacional de Ingeniería Industrial, 1 (3) – febr. de 2022/ ago. de 2022 – pp. 5-20.
ISSN 2684-060X
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Analisis de viabilidad tecnica para el uso de
Cobots en pymes manufactureras: un caso de
estudio
Salimbeni, Sergio Duilio
sergio.salimbeni@usal.edu.ar
Universidad del Salvador (Argentina).
Fecha de recepción: 29/12/20211
Fecha de aprobación RIII: 26/02/2022
RESUMEN
El objetivo de este trabajo fue el desarrollo de un marco de referencia y metodología para el estudio de
viabilidad técnica del uso de robots colaborativos en pymes manufactureras. De acuerdo con nuestro
estudio anterior, el factor técnico es una de las cinco variables de evaluación para la toma de decisiones
para la incorporación de Cobots en estaciones de trabajo, siendo ellas: el factor técnico, el ergonométrico,
la calidad, el económico-financiero y el regulatorio. Este trabajo se ha realizado en tres fases: (1) se
realizó un análisis sistemático de literatura en lo referente a el uso de Cobots en pymes y su
correspondiente evaluación técnica, (2) se seleccionó el método de evaluación, y (3) se aplicó a un caso
de incorporación de un Cobots en una estación de trabajo de una pequeña empresa de manufactura de
productos eléctricos en la Argentina. Esta metodología colaboró con la toma de decisiones de la alta
gerencia para comprender si las actividades de alimentación, manipulación y montaje de piezas y
componentes eléctricos podrían ser realizadas de manera eficiente y eficaz por medio de un brazo
robótico.
Palabras Claves: 4ta Revolución Industrial; Industria 4.0; pymes; Cobots; Producción.
1 Artículo Premiado en el XIV COINI 2021

Salimbeni, S. D.
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Technical feasibility analysis for the use of
Cobots in manufacturing SMEs: a case study
ABSTRACT
The aim of this work was the development of a
reference framework and methodology for the
technical feasibility study of the use of
collaborative robots in manufacturing SMEs.
According to our previous study, the technical
factor is one of the five evaluation variables for
decision-making for the incorporation of
Cobots in workstations, being them: the
technical factor, the ergonometric factor, the
quality, the economic-financial factor. and the
regulatory one. This work has been carried out
in three phases: (1) a systematic analysis of the
literature regarding the use of Cobots in SMEs
and its corresponding technical evaluation was
carried out, (2) the evaluation method was
selected, and (3) the applied to a case of
incorporation of a Cobots in a workstation of a
small company that manufactures electrical
products in Argentina. This methodology
collaborated with the decision-making of senior
management to understand whether the
activities of feeding, handling and assembling
electrical parts and components could be
carried out efficiently and effectively by means
of a robotic arm.
Keywords: 4th Industrial Revolution; Industry
4.0; SME; Cobot; Production.
Análise de viabilidade técnica para o uso de
Cobots em PMEs manufatureiras: um
estudo de caso
RESUMO
O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento
de um framework de referência e metodologia
para o estudo de viabilidade técnica do uso de
robôs colaborativos em PMEs de manufatura.
De acordo com nosso estudo anterior, o fator
técnico é uma das cinco variáveis de avaliação
para a tomada de decisão para incorporação de
Cobots nos postos de trabalho, sendo eles: o
fator técnico, o fator ergonométrico, a
qualidade, o fator econômico-financeiro e o
regulatório. Este trabalho foi realizado em três
fases: (1) foi realizada uma análise sistemática
da literatura sobre o uso de Cobots em PMEs e
sua correspondente avaliação técnica, (2) o
método de avaliação foi selecionado, e (3) foi
aplicado a um caso de incorporação de um
Cobots em uma estação de trabalho de uma
pequena empresa que manufatura produtos
elétricos na Argentina. Essa metodologia
colaborou com a tomada de decisão da alta
administração para entender se as atividades
de alimentação, manuseio e montagem de peças
e componentes elétricos poderiam ser
realizadas de forma eficiente e eficaz por meio
de um braço robótico.
Palavras chave: 4ª Revolução Industrial;
Indústria 4.0; PMEs. Cobots; Produção.

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1. INTRODUCCIÓN
En el presente trabajo se propone el estudio del Factor Técnico en la Toma de Decisiones (TdD) para la
incorporación de Robots Colaborativos (Cobots) en estaciones de trabajo, fundamentalmente para
pymes manufactureras. Esto se realiza en el contexto de la Industria 4.0 (I4.0) y su estándar, la RAMI4.0
[1].
La metodología utilizada se basó en un enfoque mixto y desde la perspectiva de la ingeniería industrial.
El alcance de la investigación fue descriptivo y prescriptivo. La metodología, para el marco teórico:
búsqueda y gestión bibliográfica, fichas de lectura, método de mapeo y bibliometría. El resultado de esta
investigación es el diseño de una simple herramienta de análisis para la TdD considerando, en este caso,
solo el factor técnico. La misma se aplicó a un caso práctico en una pyme argentina de manufactura de
productos eléctricos. La fundamentación de este trabajo se basa en que la demanda del mercado es
cambiante y las empresas buscan agregar valor para diferenciarse. La I4.0 permite una gestión de
extremo a extremo, desde el relevamiento de requerimientos de parte de los clientes, hasta la oferta de
nuevos servicios de posventa, todo ello enmarcado dentro de la RAMI4.0.
Como instrumento estratégico, la inclusión de Cobots en celdas de trabajo brindan la flexibilidad y
mejora de la calidad y desempeño para enfrentar estas nuevas demandas del mercado.
La I4.0 se basa en tres pilares: personas, procesos y tecnologías. Las nuevas tecnologías pueden
aumentar la conectividad a lo largo de las cadenas de valor de fabricación, lo que resulta en una mayor
calidad y reducción de costos. Específicamente, el Internet de las Cosas Industrial (IIoT) proporciona
beneficios en términos de: optimización de la calidad de procesos y productos, mayor productividad,
menor desperdicio y fallas, reducción de desperdicios y auto-optimización de líneas de producción [2]
[3].
La necesidad de inversión, los modelos comerciales cambiantes, los problemas con la obtención y
análisis de los datos distribuidos en toda la organización, las cuestiones legales de responsabilidad y
propiedad intelectual, los estándares y desajustes de habilidades, se encuentran entre los desafíos que
deben cumplirse si se quiere obtener beneficios a partir de la utilización de nuevas tecnologías
industriales y de manufactura [4].
Estas tecnologías industriales y de manufactura se relacionan con la digitalización. La Transformación
Digital (TD), no es sólo tecnología, sino que es el cambio asociado con la aplicación de dichas tecnologías
digitales en todos los aspectos de la sociedad humana. El término Digital proviene de dígito, y se refiere
al sistema binario, y la acción de la conversión a dicho sistema se denomina Digitalización [5]; de allí la
expresión difundida como TD.
Es por ello que la digitalización no es una elección; se trata de una necesidad imperiosa para todas
aquellas organizaciones que pretenden transitar el camino hacia la I4.0. Es tal su importancia, que la
digitalización es considerada como una de las cinco dimensiones del índice de Economía y Sociedad
Digital (DESI - Digital Economy and Society Index) que emplea la Comisión Europea para analizar la
evolución de los estados miembros en materia de competitividad digital [6].
Las tecnologías digitales aumentan la productividad de los procesos de fabricación y proporcionan a los
trabajadores nuevas habilidades. En la fabricación, la información digital es utiliza ampliamente: la
información analógica se convierte en digital para facilitar la lectura de datos provisto por las máquinas;
se utilizan bases de datos en la nube para recopilar y almacenarlos; se digitaliza la comunicación entre
máquinas, bases de datos y productos y las interfaces gráficas de usuario presentan la información
digital a los humanos [7].

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Uno de los factores más destacados relacionados con la I4.0 son los denominados Sistemas Ciberfísicos
(CPS). Los CPS son la integración de los procesos físicos con los procesos virtuales [8]. Los procesos
físicos son monitoreados y controlados a través de computadoras, sensores, software y redes integrados.
Estos dos sistemas se comunican y funcionan sincrónicamente entre sí. La capacidad de estos sistemas
para interactuar con el mundo físico y expandir sus capacidades a través de la computación, la
comunicación y el control, es crucial para futuros avances tecnológicos [9]. Con el continuo desarrollo
de diferentes dominios tecnológicos, las aplicaciones CPS se han vuelto fundamentales, ya que logran
conectar todos los dispositivos físicos a Internet, fusionando el mundo virtual y físico para lograr un
producto y una producción inteligente [10]. El mundo físico, el ciberespacio y las redes de comunicación,
son el núcleo de la estructura de la CPS. El mundo físico se refiere a los objetos, procesos y entornos
físicos que se van a monitorear o controlar; el ciberespacio representa los sistemas de información como
los servicios, aplicaciones y unidades de TdD, mientras que las redes de comunicación se refieren a
aquellos componentes que logran vincular el ciberespacio con el mundo físico.
Sin lugar a duda, los robots son una pieza clave para resolver, en gran parte, los desafíos mencionados
anteriormente. Es importante distinguir entre Robots Colaborativos (Cobots) y Robots industriales. Su
diferencia radica en que el Cobot colabora con los humanos y se ubica en su mismo lugar de trabajo y los
sistemas robóticos son colaborativos y cooperativos [11].
Un robot industrial está limitado por jaulas de seguridad y sensores que, a menudo, son costosos e
impiden un acceso fácil; por su parte los Cobots son accesibles para operadores humanos, su
mantenimiento es más simple, sus costos son menores y su seguridad es mayor [12].
Es muy importante tomar en consideración que gran parte del uso de Cobots, provendrán de estaciones
de trabajo ya existentes en las pymes [13], y de allí la importancia de este estudio.
En base a la publicación “Marco de referencia para la incorporación de Cobots en líneas de manufactura”
[14], se concluye que la decisión de incorporación de Cobots debe considerar los aspectos (i) técnicos,
(ii) ergonométricos, (iii) de calidad, (iv) económicos y (v) de regulaciones laborales, higiene y seguridad.
El objetivo del presente trabajo es profundizar el análisis del Factor Técnico.
2. METODOLOGÍA
La metodología utilizada se basa en un enfoque mixto [15] y desde la perspectiva de la ingeniería
industrial. El alcance de la investigación es exploratorio y descriptivo. El relevamiento de datos para la
producción del estado de arte se ha desarrollado en el período febrero de 2020 a julio 2021. La
metodología utilizada para la confección del marco teórico ha sido una “búsqueda sistemática de
literatura” [16], con fichas de lectura, método de mapeo y técnicas bibliométricas.
Para tal efecto, se han utilizado las herramientas Mendeley™ y VOSviewer™ (Figura 1).

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Figura 1. Bibliometría. Visualización en red de principales autores referenciados
El presenta proyecto de investigación se ha realizado en tres fases (Figura 2): durante la Fase 1 se realizó
una revisión sistemática de la literatura en lo referente a Cobots y métodos de selección para su
aplicación en celdas de trabajo; durante la Fase 2 se profundizó el estudio de los factores técnicos a ser
considerados para tal fin, generando un marco de referencia para la evaluación de su posible
incorporación en estaciones de trabajo manufactureras y en la Fase 3 se aplicó la herramienta de
evaluación a un caso práctico en una pyme industrial argentina.
Figura 2. Metodología
En la primera fase, se realizó un screening de 348 documentos de los cuales fueron seleccionados 73
para su análisis, estudiando 29 de ellos en particular. Dicho trabajo se realizó del siguiente modo: (1.1)
en bases de datos académicas (Google Académico y Researchgate) con cadena de búsqueda a través de
la combinación del operador “o” entre las palabras clave se recogieron las referencias que cumplían con
los siguientes criterios: (1.2) fueron publicados en actas de congresos, artículos, revistas, series de libros
y libros entre los años 2016 y 2021; (1.3) contenían, al menos, uno de los términos de búsqueda en el
resumen, título y / o palabras clave. (1.4) Se eliminaron los duplicados. (1.5) Se descartaron los que no
tenían a disposición textos completos. (1.6) Se excluyeron los documentos que definieron la evaluación
técnica de Cobots fuera del alcance de este trabajo de investigación. (1.7) Se clasificaron conforme las
preguntas de investigación. (1.8) se analizaron los documentos colectados y recopilaron los datos
correspondientes de interés para las preguntas de investigación.
Durante la Fase 2 se desarrolló, fundamentalmente a partir de experiencias europeas, un instrumento
de evaluación para la conveniencia de la incorporación de un Cobot en una estación de trabajo; y la Fase
3 consistió en la aplicación a un caso de incorporación de un Cobot en una estación de trabajo de una
pequeña empresa de manufactura de productos eléctricos en la Argentina.

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3. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA
Cobots
En 2011, el grupo alemán de científicos Acatech (Deutsche Akademie der Technikwissenschaften)
presentó por primera vez el término “Industrie 4.0” durante la Feria de Hannover, lo que se consideró
como el inicio de la cuarta revolución industrial [17] [18] [19].
La I4.0 tiene como objetivo crear fábricas inteligentes, donde las tecnologías de fabricación se actualizan
y transforman mediante sistemas ciberfísicos (CPS), Internet de las cosas (IoT) y computación en la nube
[20]. Para ingresar a la Industria 4.0, las fábricas del futuro utilizarán tecnología de la información (TI)
para digitalizar las operaciones de fabricación y utilizarán aplicaciones descentralizadas para el control
de la producción [21].
Estas tecnologías tienen un gran potencial y han acarreado cambios significativos en todos los sectores
empresariales. La I4.0 tiene pronosticado ingresos por U$D 150 mil millones para el año 2024 [22]. En
un trabajo realizado en Italia, el 74,8% de los encuestados, han respondido que consideran a la I4.0 como
una oportunidad de cambio el cual revitalizará el sector manufacturero italiano [23].
Conforme estudios realizados, los especialistas [24] aseguran que existe una brecha entre las unidades
de fabricación existentes y la necesaria para la I4.0. La introducción de estas nuevas tecnologías y la
integración de otros habilitadores de la I4.0 están teniendo un importante impacto sociotécnico [25]. La
I4.0, la cual comenzó como resultado de la era de la información y la tecnología, incluye sistemas que
reciben, transmiten, evalúan y administran datos. Uno de los aspectos clave es que todos los
movimientos de los dispositivos en dichos sistemas se controlan y monitorean en tiempo real [26].
El Cobot es clasificado como un tipo específico de Robot, y este último se encuentra encuadrado a su vez
dentro de los denominados CPS. La palabra “Robot” fue introducida en la literatura en 1920 por Karel
Čapek, nacido en lo que hoy es la República Checa, en su obra R.U.R. (Rossum's Universal Robots). Dicho
término proviene de la palabra checa “robota”, que significa "labor forzada, servicio, esclavo”. Este
nombre fue utilizado en el imperio austrohúngaro hasta 1848 [14]. Por su parte, la denominación de
Cobot proviene de la contracción de los dos términos en el inglés: “Collaborative Robots”.
La tecnología robótica ha transformado la industria manufacturera desde que se puso en uso el primer
robot industrial a principios de los años 1960. Por lo tanto, resulta de gran interés el desarrollo de varios
aspectos de los sistemas de robots colaborativos en los que un humano puede hacerse cargo de partes
de la tarea que son demasiado complejas o peligrosas, dejándolas para un robot. En consecuencia, en las
nuevas configuraciones de fábrica, los humanos y los robots comparten el mismo espacio de trabajo y
realizan diferentes tareas de manipulación de objetos de manera colaborativa [27]. La tecnología
robótica está mejorando a tal nivel, que actualmente se puede lograr una estrecha colaboración entre
humanos y robots. Esto genera nuevas oportunidades en diversas aplicaciones cobóticas novedosas,
donde personas y robots trabajan juntos y en equipo [28]. Si bien el Cobot es de gran ayuda para el
operador, debe tenerse en cuenta que uno de los mayores riesgos entre un robot y su entorno son las
colisiones inesperadas [11]. Las celdas de trabajo robóticas tradicionales, compuestas por múltiples
robots cooperantes, son actualmente las más frecuentes. De hecho, a pesar de que son una solución más
compleja de mantener y recuperar en caso de fallas, presentan varias ventajas, es decir, menos
accesorios y tiempo de ciclo reducido; por lo tanto, es comprensible que se estudien sistemas de
múltiples de operadores y robots, en la medida que los Cobots y los operadores humanos puedan
trabajar en colaboración [29] . En las fábricas modernas, una de las tareas principales es cómo garantizar
la seguridad y la interacción eficiente del robot y el humano en un entorno dinámico e incierto [30]. Esto
es analizado por el Factor Ergonométrico del modelo. El desarrollo y la mejora de las tecnologías

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utilizadas para el diseño de robots colaborativos, junto con la reducción de la inversión necesaria para
su instalación, han propiciado una interesante difusión de estos sistemas cobóticos. Investigaciones
recientes han demostrado cómo una programación adecuada de un Cobot puede ser crucial para
garantizar un uso exitoso de dicho dispositivo [31].
En la tarea de seleccionar y evaluar la conveniencia de la incorporación de un Cobot en celdas de trabajo,
se puede considerar la denominada “Arquitectura 5C” (A5C) definida anteriormente para los CPS. Dicha
estructura, propuesta por el autor [32], posee 5 niveles; la misma proporciona una guía paso a paso para
desarrollar e implementar un CPS para aplicaciones de manufactura. Sus capas abordan variables
correspondientes a: (1) conexión inteligente, (2) conversión de los datos para obtención de información,
(3) aplicaciones Cyber como Big Data y Analytics, (4) análisis cognitivo y (5) las autoconfiguraciones. Se
observan las 5 capas y sus subcapas en la Figura 3.
Figura 3. Arquitectura 5C para implementaciones CPS
Cabe destacar que la tecnología de los Cobots no está completamente madura y se encuentra aún
evolucionando y es por ello que la estandarización del Cobot se encuentra en etapas incipientes. No
obstante, ello, existen algunos estándares de Cobots y se adoptan algunos otros estándares de robótica
industrial relevantes para una implementación exitosa y segura de los mismos [33]. El principal estándar
internacional de Cobots es la ISO / TS 15066: una especificación de requisitos de seguridad para
aplicaciones de robots colaborativos. Sin embargo, la ISO / TS 15066 no es independiente y es parte de
una familia de normas ISO más amplia, como la ISO 10218- 2: Industrial Robots enmarcada por la ISO
11161: Sistemas de Manufactura Integrados [33] [34].
Evaluación para la incorporación de Cobots
Conforme el estudio del autor [35] se han identificado tres elementos principales para que un Cobot sea
un compañero seguro del operador: (i) monitoreo del entorno, (ii) modelado de las tareas y (iii)
planificación [36], pero un aspecto muy importante es el compromiso, el carácter y la motivación de los
empleados durante los procesos de implementación de cobot [37].

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El monitoreo del entorno requiere, de parte del Cobot, la capacidad de poder mirar, observar en tiempo
real, qué es lo que está sucediendo a su alrededor [38]. Por su parte, la planificación y el modelado y
simulación de las tareas es una actividad clave para el instrumentador de la solución. Por su parte, [39]
asegura que un análisis cualitativo debe realizarse primeramente, considerando el Contexto interno, el
externo y el tecnológico.
Se describe a continuación cuáles son los factores generales de evaluación para poder tomar una
decisión sobre la conveniencia y viabilidad de instalar un Cobot como colaborador del operador en una
estación de trabajo. Basándose en un estudio anterior [14], el cual detalla las variables a considerar al
momento de la TdD para la incorporación de un Cobot, se definen los cinco factores clave; ellos son:
(i) factores técnicos,
(ii) factores ergonométricos,
(iii) factores de calidad,
(iv) factores económicos y
(v) factores de regulaciones laborales, higiene y seguridad.
Como se cita en aquel estudio, la TdD se realizará con la utilización de cualquier método de TdD
multicriterio.
Factor I: Evaluación Técnica.
El estudio de la viabilidad técnica para la introducción de un Cobot en una celda de trabajo, tiene como
objetivo investigar si una tarea puede ser realizada por él de manera eficiente, considerando sus
limitaciones técnicas de hardware y / o software.
En general, es necesario verificar si cierto tipo de Cobot, equipado con dispositivos estándar, puede
realizar la alimentación, manipulación y / o montaje de los componentes involucrados en una celda de
trabajo mediante el uso de recursos adecuados. Las mayores limitaciones, en general, no están en el
“brazo” sino en los “grippers” (pinzas) del Cobot [40]. No sólo el brazo robótico y sus pinzas son la clave,
sino el estudio de las rutas de movimiento que debe realizar [41].
Para esta evaluación técnica se describe el siguiente proceso de análisis [42] [43]: como primer paso se
analizan dos aspectos generales: • estudiar si el componente y / o la secuencia de ensamble requieren
dos manos para su manejo y • analizar si el componente y / o la secuencia de ensamble requiere
habilidades humanas típicas (por ejemplo, percepción táctil, audición y capacidad de interpretar
situaciones. Puntualizando el factor técnico, se tienen los siguientes factores y sub-factores:
Factor Técnico:
▪ Capacidad: Carga útil; Ejes; Alcance; Velocidad; Movilidad; Actuación
▪ Entrada de partes
▪ Operación: Alimentación de elemento; Manejo del elemento; Montaje del elemento
▪ Salida del sub-elaborado
Respecto de esta situación de análisis, el autor [34] considera que la Capacidad es la clave de la
evaluación, mientras que el investigador [44], en su trabajo “Capability-based task allocation in human-
robot collaboration” asegura que la calve está en el tipo de material a manipular, el autor [27] agrega
que el factor crítico es en realidad el agarre. Si se consideraran sistemas de ensamblaje colaborativo
multi-robot multi-operador, el conjunto Entrada Salida es particularmente importante [25].

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Durante este análisis técnico, existen cuestiones críticas respecto de: (1) la alimentación, (2) el manejo
y (3) el ensamble. Algunas de las más importantes según la investigación realizada en laboratorio [45],
son las siguientes:
Alimentación:
• El componente es magnético o pegajoso.
• El componente es un nido o enredo.
Manejo:
• El componente no tiene eje de simetría.
• El componente es frágil o delicado.
• El componente es flexible.
• El componente es muy pequeño o grande (en referencia a una mano humana).
• El componente es liviano, por lo que la resistencia del aire crearía problemas en el
transporte.
• El componente es resbaladizo.
Ensamble:
• Los componentes no tienen una "superficie de referencia" que simplifique el
posicionamiento preciso durante el montaje.
• Los componentes no pueden orientarse fácilmente.
• Los componentes no incluyen características que permitan la auto-alineación durante el
Montaje.
4. RESULTADOS
A partir del relevamiento sistemático de literatura y estudio de las diferentes variables a ser
consideradas para la evaluación técnica del Cobot más adecuado para colaborar en una estación de
trabajo, se ha estudiado el caso de un baño de estaño en una pieza clave de un elemento de protección
eléctrico. Es el primer Cobot que esta pyme, situada en Buenos Aires, iba a incorporar, y deseaba
comparar entre configuraciones posibles con 3 pinzas diferentes, las cuales fueron denominadas G1, G2
y G3. Se consideraron los 9 factores técnicos y se analizó un único escenario.
Alternativas (Evaluations)
1. Cobot G1
2. Cobot G2
3. Cobot G3
Criterios (Criterion) de evaluación para establecer el ranking de preferencia fueron los siguientes
Factores Técnicos, a saber:
1. Carga útil
2. Ejes

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3. Alcance
4. Velocidad
5. Movilidad
6. Actuación
7. Alimentación de elemento
8. Manejo del elemento
9. Montaje del elemento
Escenarios: solo 1 (Scenario1).
El software utilizado para la toma de decisión fue el Visual Promethee™, herramienta para análisis de
decisiones multicriterio MDCA (Multicriteria Decision Analysis) por el método Promethee y Gaia. La
colecta de datos fue por medio de entrevistas en profundidad al operador y al supervisor del área, y por
observación directa. Esta observación se desarrolló durante junio de 2021. Se muestra a continuación la
matriz de decisión y las características y Tipos de preferencia utilizados:
Tabla 1. Ejemplo de Tabla insertada en el Texto.
Debido a que cada decisor asigna una importancia relativa diferente a cada uno de los criterios
seleccionados de acuerdo con la estructura de preferencias, los pesos (weight), o sea, la importancia de
cada criterio es asignada por el tomador de la decisión. Es por ello por lo que la solución de un problema
multicriterio no depende sólo de la naturaleza de este, sino también del propio decisor. Este último es
un aspecto muy importante en el proceso de decisión [46]
Tal como puede observarse en la Tabla 1, la movilidad y el montaje han sido los dos criterios más
importantes para el tomador de decisión.
Se observan en la Figura 4 los resultados del análisis, donde se denota claramente que, conforme las
preferencias y valoraciones de cada uno de los 9 criterios evaluados, el modelo de pinza G3 es el más
adecuado para este tipo de tarea.

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Figura 4. Resultado del análisis de ranking de preferencias

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En los criterios de preferencia del tomador de decisión, la pinza G3 es la preferida, situándose
claramente alejada de la segunda opción, la G1, y dejando como última alternativa la G2.
Se puede observar en la Figura 5, al robot colaborativo en su fase de testeo y ajuste final, tomando el
elemento a tratar desde un soporte y llevándolo y sumergiéndolo en una pequeña cuba.
Figura 5. imágenes del Cobot en período de prueba
Luego de sucesivas pruebas se mejoró el diseño de la “pinza”. Esto fue posible gracias a la utilización de
tecnología de la impresión aditiva, la cual permitió un rápido prototipado para las pinzas de prueba.
5. CONCLUSIONES, LIMITACIONES E INVESTIGACIONES FUTURAS
La demanda del mercado cambia rápidamente y las empresas buscan agregar valor para diferenciarse.
La I4.0 y sus tecnologías habilitadoras ofrecen una serie de herramientas para adaptarse velozmente a
estas nuevas demandas, brindando adaptabilidad, mejora de la calidad y desempeño. La producción
flexible es una de ellas y la utilización de Cobots en estaciones de trabajo, fundamentalmente en las
pymes, es de gran utilidad.
Los gestores deben evaluar diversos aspectos antes de tomar una decisión sobre la conveniencia, o no,
de adquirir e instalar un Cobot en sus líneas de producción o en una celda de trabajo en particular. Cinco
son los factores clave de evaluación: (i) factores técnicos, (ii) factores ergonométricos, (iii) factores de
calidad, (iv) factores económicos y (v) factores de regulaciones laborales, higiene y seguridad. El objetivo
de este trabajo fue el desarrollo de un marco de referencia y metodología para el análisis del Factor
Técnico, con el fin de utilizar robots colaborativos en pymes manufactureras. Esta metodología colabora
con la toma de decisiones de la alta gerencia para comprender si las actividades de alimentación,
manipulación y montaje, Factores Técnicos, pueden ser realizadas de manera eficiente y eficaz por
medio de un brazo robótico. Se analizaron 3 posibles pinzas (grippers) para el mejor desempeño de esta
tarea en particular. Para facilitar la priorización y selección de la pinza más adecuada se utilizó el método
de toma de decisiones multicriterio Promethee.
Las limitaciones encontradas en este trabajo de investigación fueron la falta de pruebas con otro tipo de
elementos o partes semielaboradas, como así también la evaluación de tareas en otro tipo de industria
manufacturera.
Se propone para investigaciones futuras la validación y utilidad de esta metodología, con sus 9 criterios
de evaluación técnica para el uso de Cobots, en tareas de manipulación de objetos más complejos, desde
el punto de vista geométrico, y con tareas de encastre.

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REFERENCIAS
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