La fotografía de esta página es insulsa ¿verdad? No se puede esperar que la operación de conectar robots industriales en circulación por una fábrica despierte el glamur más propio de esas aplicaciones lúdicas que llevan años pregonando los medios friquis. Es la imagen de uno de los muchos casos de uso industrial de las redes 5G y uno de los pocos que ha superado la fase de prueba piloto. Es el fruto de una iniciativa tecnológica compartida por Ford y Ericsson, a la que se ha sumado con entusiasmo Telefónica: se trata de implantar un “entorno de conectividad propicio” para los vehículos de guiado automático (AGV) que prestan servicio en la fábrica de la primera en Almussafes (Valencia).

Indiscutiblemente más aburrido que un videojuego inmersivo pero innegablemente más práctico: son vehículos robotizados que trasladan piezas desde el almacén o la descarga de camiones hasta el lugar exacto de la fábrica de motores, donde van a ser montadas. Controlar con rigurosa precisión una flota que circula a 30 km/hora como máximo – requiere conectarlos a una red celular que garantice latencias de 1 a 5 milisegundos. Si actualmente funcionan guiados por WiFi, ¿por qué cambiar a 5G?

“Incorporando 5G, superamos limitaciones de latencia y podemos ubicar  el control de los AGV donde le interese a la empresa: in situ, en el borde de una red local, a corta distancia o bien centralizado. No hay mejor recurso que 5G para aprovechar las ventajas de la robotización”, explica Manuel Lorenzo, director de Tecnología e Innovación de Ericsson España.

Por su lado, Alejandro del Portillo, del departamento de Ingeniería de fabricación de la planta de motores de Ford, puntualiza que este proyecto “no tiene comparación con los que hace cinco años, también con financiación europea, buscaban crear desde cero un ecosistema de empresas y propagar la experiencia en la industria”. En este caso de uso, el ecosistema ya existe y permite que confluyan distintas tecnologías punteras. Los AGV son su expresión evidente, pero en el proyecto subyacen innovaciones como la realidad virtual y el control por gestos, para mover una flota que actualmente consta de más de 40 vehículos, algunos de ellos capaces de analizar ´inteligentemente` el entorno por el que se desplazan, para esquivar obstáculos o recalcular sus rutas.

Trabajan hasta seis horas diarias, dependiendo del modelo y del peso que carguen [suelen transportar 700 kilos] pero en los intervalos de carga y entrega de las piezas, sus baterías de litio reciben breves chutes de recarga que prolongan su autonomía dependiendo de la aplicación. En algunas no serían capaces de hacer cinco viajes sin agotar la batería, otras podrían estar un turno entero sin recarga. Las baterías son otro campo de experimentación para su fabricante, la empresa burgalesa ASTI: cuanto más tiempo funcionen, mejor, porque forman parte de la cadena de producción.

El proyecto se ha planteado con una duración de tres años y se espera que “el año que viene tengamos en la planta todo el sistema funcionando para ser evaluado antes de entrar en explotación”, resume Lorenzo.

ASTI, fabricante de los AGV [también llamados AMR (Autonomous Mobile Robot) se especializa en sistemas robóticos para distintos sectores fabriles y logística. En su evolución, están incorporando grado creciente de inteligencia. La empresa – según Lorenzo – es líder europeo en su sector y lleva vendidas unas 50.000 unidades en total.

En una visión de conjunto, este caso de uso se enmarca en el programa europeo 5G-INDUCE, como parte de la tercera fase de la iniciativa 5G-Infrastructure Public-Private Partnership en la que participan empresas auxiliares, además de las universidades de Burgos y Politécnica de Valencia. La financiación del presupuesto de 2 millones de euros corre a cargo en un 75% de la Comisión Europea.

Apunta del Portillo cómo se integra esta experiencia en la estrategia de Ford para esta y otras plantas europeas: “la idea a medio plazo es automatizar todos los procesos de logística interna […] por lo que la tendencia es ir hacia vehículos guiados para todas las aplicaciones que tengan una cadencia predecible”.

Lorenzo parece interesado en subrayar que las tecnologías involucradas en el proyecto son bien reales, no futuribles. “Estos AGV, que pueden parecer exóticos, se venden por decenas de miles en todo el mundo: los hay en puertos, en fábricas y en centros logísticos. Cabe preguntarse por la necesidad de 5G si no van a gran velocidad, pero la magia de 5G no está relacionada con su marcha a 10 o a 30 km/hora. Lo más relevante es la posibilidad de que toda la información recogida de los sensores se puede consumir en el cloud y a la vez se pueden dar instrucciones desde el cloud”.

Avanza Lorenzo una metáfora: “cada AGV es un soldado, pero si lo controlamos, forma parte de una misión colectiva, esta es la línea en la que hemos trabajado desde hace tres años con ASTI”

La base de su implementación son las soluciones de RAN y core de red aportadas por Ericsson, a partir de sus trabajos de I+D en el laboratorio 5TONIC, situado en Leganés (Madrid) para la investigación abierta sobre tecnologías asociadas a 5G. La incorporación de Telefónica al proyecto le da otra perspectiva, la previsible floración de redes 5G privadas o, más a mano, dedicadas. En estas, la confluencia entre un suministrador y el operador es lo que define el modelo de negocio.

Mercedes Fernández, gerente de Innovación en Telefónica España, subraya que “el 5G no sólo proporciona capacidades superiores, sino que marca diferencias de fiabilidad, atributo imprescindible en estos contextos industriales”. En los dos últimos años, en paralelo a la preparación de su despliegue de red con amplia cobertura, este operador ha desarrollado más de 70 proyectos con clientes para aterrizar la tecnología 5G en las empresas.

La particularidad de este caso de uso, aplicado a Ford, consiste en que tendrá un impacto directo en los procesos de producción y, por consiguiente, se espera que los resultados sean replicables en otras fábricas europeas de la compañía, según anticipa Alejandro del Portillo.

Ericsson y ASTI han probado los vehículos con tecnología LTE avanzada, así como 5G en su doble estándar NSA (Non Stand Alone) y SA (Stand Alone), este último aprobado pero no desplegado. La distancia no es un problema en absoluto, pero al tratarse de vehículos en movimiento, es imposible cablearlos; “en otros dispositivos industriales pudiera pensarse en la fibra, pero no tendría sentido por su rigidez; la opción de 5G resultaba la más natural”, dice Lorenzo.

El diseño del proyecto contempla dos aplicaciones: una en el interior de la fábrica y otra en el exterior para la carga y descarga de camiones. En ambos entornos, la gestión de la flota de AGV se facilita mediante edge computing: la fábrica ya tiene toda la infraestructura de servidores de red montada para que sea posible. 5G permitirá – dice del Portillo – que los vehículos ´hablen` entre sí fluidamente, de manera que un vehículo exterior (algo así como un remolcador que tira de las plataformas con material y las va distribuyendo) podrá descargar en otro interior sin intervención manual, controlado por la red.

Estas operaciones no son tan sencillas como su descripción, si se considera que se trata de más de 40 vehículos moviendo materiales al mismo tiempo y que, con su carga, pueden pesar hasta 4.000 kilos. Obviamente, hay que eliminar todo riesgo de colisiones e interferencias, por lo que es esencial la coordinación. De ahí la necesidad de baja latencia.

“Buscábamos coordinación entre los AGV que trabajan dentro y los exteriores: este es el origen del proyecto – recuerda Lorenzo en animada charla telefónica – con la ambición, acordada con Ford, de que sea posible su control sin necesidad de ratones, teclados ni pantallas, lo que supone influir en su trayectoria mediante gestos […] Asimismo, todas las partes comparten el deseo de entender cómo está funcionando el enjambre de AGV en la práctica; para lo que hemos pensado en incorporar realidad virtual para su control operativo y la formación del personal”.