Así fabrican robots y humanos cámaras de fotos de 5000 euros

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Esqueletos Camaras

Todo inicia con el agua. Y no vale cualquiera. Tiene que ser lo mas pura factible porque de ella dependerá que en torno al 50% de cámaras de imagenes de todo el planeta cumplan bien con su cometido.

Estamos en Kumamoto, al sur de Japón, un paraíso de agua subterránea en el que no crean falta plantas purificadoras. Sus 740.000 habitantes fardan de beber “agua mineral natural” del grifo. Gracias al volcán del Monte Aso, el agua subterránea vive un proceso de unos 20 años en el que obtiene un equilibrio casi perfecto de calcio, potasio y silicio.

No es casualidad que Sony® construyera aqui su enorme fábrica de sensores, que abastece no sólo a sus cámaras y smartphones, sino a las de otras industrias como Nikon, Canon o Xiaomi.

La fábrica, en vídeo

Del sur de Japón a todo el mundo

Kumamoto Fabrica

Cerca de Fukushima y Nagashaki y a unos cuarenta minutos de la civilización, nos topamos con varias moles grises con el logo de Sony. En estos edificios, que ocupan lo que unos seis campos de fútbol, se fabrican unos cuatro millones de sensores de cámaras por día.

El trabajador japonés que nos recibe se enorgullece de anunciarnos que la cuenta total ya va por 7.500 millones de sensores. Vamos, que si teneis una cámara de imagenes o un móvil, hay suficientes probabilidades de que lleve un sensor hecho aquí.

La ubicación de la fábrica, como decíamos al principio, no es aleatoria. Aparte de que, segun nos dicen, la mano de obra en el sur de Japón es mas barata que en la zona de Tokio, el agua de Kumamoto tiene las funciones ideales para fabricar sensores.

El proceso inicia con grandes bloques de silicio (el 2° elemento químico mas común en la Tierra, después del oxígeno), que se cortan en finas láminas como estas:

Obleas De Silicio

Esas láminas u obleas son las que se transportan a la fábrica de Kumamoto, donde inicia el proceso de limpieza y tratado de lo que acabará convirtiéndose en un sensor. Una vez recibidas, el 1° paso es dejar trabajar a este super robot limpiador:

Limpiador Obleas

Básicamente, este robot lo que hace es girar a enorme rapidez la oblea mientras se le rocía de agua. Y aqui es donde entra en videojuego el agua de Kumamoto. Es de vital importancia que sea agua muy pura para no contaminar nuestra oblea. Mientras gira y se baña en el agua, el robot irá moviéndose de dentro hacia fuera para limpiar el silicio.

Una vez terminado, caerá otro chorro de agua y volverá a girar, esta vez para secarse y suceder a la próximo fase: inventar los moldes para los circuitos dentro del silicio. Pero antes hay que llevar las obleas de una estación de trabajo a la siguiente. Por lo delicado del proceso, se encargan unos robots que conectan unas salas con otras y reducen al mínimo el riesgo de contaminación o rotura.

Apenas intervienen individuos en las primeras etapas del proceso: los robots tienen las manos “más limpias”

¿Y dónde están los humanos? ¿No trabaja masa aquí? Sí, en esta fábrica hay 2.700 empleados, sin embargo apenas intervienen en estas primeras fases. ¿Por qué? Tiene que visualizar con el concepto de salas limpias (clean rooms). El rival numero uno en la fabricación de sensores es el polvo. Una motita puede arruinar el producto final.

Por ello, en la empresa se distinguen entre muchos tipos de salas limpias y en Kumamoto hay 2 de ellas. La principal, o Clase 1000, segun el estándar internacional, en la que se aceptan 1000 partículas mas enormes que 0,5 micras por cada pie cúbico de aire (unos 0,3 metros cúbicos de aire). No hace falta que saques la calculadora: es unas 35.000 veces mas limpio que el aire usual de una ciudad.

Pero en esta fábrica hay unas salas todavía mas limpias y son en las que ejecutan los robots. Son las Clase 1, lo que quiere mencionar que no puede haber mas de una partícula mas enorme que 0,5 micras por cada pie cúbico de aire. ¿Sabes como de enorme es una micra? En este gráfico se recrea el grosor de un pelo humano. Dentro hallamos una mota de polvo y, al lado, una micra:

Micra

Lo que se acepta en una sala Clase 1 es menos de una partícula mayor que la mitad de una micra. Absolutamente imperceptible para el ojo humano, y complicado de descubrir inclusive usando microscopios.

Bienvenidos a una de las salas Clase 1 de la fábrica de Kumamoto:

Sala Clase 1 Sony

Lógicamente, esta imagen nos la proporcionó Sony. No conseguimos suceder ni acercanos mas allá de una pequeña ventana situada a unos cuantos metros de separación.

Sigamos ahora con la ruta. Ya que tenemos la oblea limpia, toca hacerle la huella en la que irán los circuitos del sensor.

Un sensor tarda períodos en terminarse

Se hace a través de fotolitografía, un complejo proceso que se repite varias veces por cada sensor y que consiste en tapar las áreas designadas con material fotosensible. Aquí el dispositivo de Sony® fue muy críptico y nos dijo que podría alargarse unos períodos hasta que a un sensor se le “imprimen” los huecos de los circuitos para que las obleas queden así:

Oblea Silicio

De hecho, Sony omitió varias partes del proceso y ni siquiera nos dejó fotografiar dentro de la fábrica. Hay mucho secretismo y quieren cuidar de la competencia sus métodos y sistemas.

Después vendría el cortado, en el que la oblea acaba troceada dependiendo del tamaño del sensor y, finalmente, el ensamblaje de circuitos. Así, los robots de la fábrica ejecutan en turnos de 24 horas todos los días, sin descanso y sin perder precisión.

Los humanos se encargan de tareas de mantenimiento de máquinas, analisis de datos, vigilancia, etc. Así que, sí, podríamos mencionar que los sensores de nuestras cámaras los han hecho en buena medida unos robots.

Y la tierra tembló

Pero no todo se puede controlar. Sony® es apto de sostener una sala extremadamente limpia para que sus sensores no se contaminen, pese a que lo que pasó en abril de 2016 nadie se lo esperaba.

Primero un terremoto de magnitud 6,2 en la escala de Richter y, 2 días después, otro mas grave, de 7 grados. El epicentro de este último se situó tan solo a 20 kilómetros de la fábrica de Sony® y los resultados fueron devastadores para las instalaciones.

Afortunadamente no hubo que lamentar víctimas, sin embargo las salas limpias y buena parte de los robots y máquinas de la fábrica quedaron inutilizadas. Lo grave del asunto es que esta es la unica fábrica que Sony® tiene en todo el planeta para abastecer a sus cuantiosos usuarios y, por tanto, fue terrible para su negocio.

La de Kumamoto es la unica fábrica del primordial abastecedor de sensores en el mundo

Para minimizar las consecuencias y todavía con el temor en el cuerpo del 2° temblor, todo el personal de la fábrica se movilizó en turnos de 24 horas para regresar a poner en marcha la planta. Según nos cuentan, lo lograron en 3 períodos y medio, todo un logro teniendo en cuenta los 40.000 metros cuadrados que había que limpiar, reconstruir, revisar, etc.

Sony tuvo que gastarse 400 millones de dólares para reactivar su fábrica de Kumamoto. Parte del presupuesto se destinó además a tomar medidas preventivas para que, en caso de que vuelva a haber un terremoto, la planta vuelva a estar en marcha en 2 meses, casi en la mitad de tiempo.

Impactó visualizar las fotografias de los terremotos desde allí mismo, en una fábrica ya 100% operativa.

Esamblaje tropical

Chonburi Sony

¿Y qué viene después de fabricar los sensores? Claro, meterlos en la cámara junto a todo lo demás. Para saber este último proceso nos fuimos al sur de Bangkok, a la fábrica de Chonburi, una de las 2 que tiene Sony® en Tailandia. Aquí se ensamblan todas las partes de las cámaras y se prueban para verificar que todo funcione correctamente. De hecho, si todo sale bien, van directas a la caja que viene a las tiendas.

De esta planta salen ejemplos como la Sony A9, A7RII o la A6000 (la que mas fabrican por su triunfo en el mercado), así como los objetivos de la lista GM (los mas “premium” de Sony® para sin espejo), los que producen para Carl Zeiss o inclusive cámaras de videovigilancia o equipos de audio para coches.

Cesar Fabrica Sony Al llegar al recibidor nos dan una buena noticia. A diferencia de Kumamoto, en esta fábrica sí vamos a poder tomar fotografías y vídeos, sin embargo sólo donde nos especifiquen. Nos ponemos unos zapatos peculiares para no conducir la energía estática, el mismo chaleco azul que llevan los empleados y fuimos para dentro. El gorrito sólo era para una zona concreta de la visita, y, pese a que cueste creerlo, no era para la cocina.

De todas maneras, a pesar de que nos dejaron desenfundar nuestras cámaras, Sony® se guardó además varias partes del proceso para sostener el secretismo, así que lo que aqui hablamos no es mas que un somero resumen de lo que en verdad consiste todo el proceso.

Sea como sea, en esta fábrica además hay varias áreas automatizadas con robots. Hay varias tareas que requieren manipular partes que son la mitad de pequeñas que un grano de arroz o procesos que requieren de mucha rapidez para ser eficientes, así que las máquinas son imprescindibles aqui también.

No obstante, hay mas empleados que en Kumamoto. El numero en esta planta de Chonburi asciende a 4000 trabajadores, que están involucrados sobre todo en el proceso de pruebas, calidad y embalaje.

Nos contaron numerosas formas que tienen para optimizar de que la calidad de las cámaras viene a sus estándares: desde mirar como se comporta en altas y bajas temperaturas, humedad, que la caja de la cámara aguante bien golpes, que no carguen electricidad estática, como responden ante simulaciones de presión de dedos, etc.

Escogen una muestra del 5% de todas las cámaras que producen para someter a estas pruebas. Esto es así, segun Sony, porque es el numero significativo de cada hornada de cámaras.

Prueban exhaustivamente el 5% de las cámaras producidas; el resto lo supervisan con big data

Trabajadores Fabrica Chonburi

De hecho, nos confirmaron que usan el big data para predecir los errores inclusive antes de que sucedan. Emplean un metodo de monitorización que analiza documentos y los cruza con distintos variables para saber el estado de las máquinas, si han tardado mas de la cuenta en acabar una tarea, niveles de temperatura, etc.

El porcentaje de error que tiene recientemente esta fábrica se sitúa en menos de un 1%, lo que quiere mencionar que son cámaras con algún defecto que se acaban destruyendo y que sirven para descubrir dónde se produjo el fallo. Vimos el software de una de estas máquinas (no nos dejaron fotografiarlo), en el que se indicaban con colores algunos de los distintos errores: “soldadura pobre”, “falta una parte”, “componente al revés” o “mala alineación”.

Hay trabajadores que se dedican a crear imagenes con las cámaras para verificar que funcionan bien

Por otro lado, hay una parte del proceso de testeo de calidad que es absolutamente manual. Tanto es así, que hay empleados que se dedican a tomar fotografías con las cámaras para verificar que el zoom vaya bien, que el sensor responde o que los botones funcionan.

Aunque parezca un trabajo apasionante, estar ocho o diez horas todos los días creando las mismas pruebas a distintos cámaras no suena muy motivador (para eso la fábrica tiene una agenda de tareas mensuales para que los trabajadores estén animados; desde fiestas pasando por deportes hasta visitas culturales). Además, nos confirmaron que sólo lo crean con un 5% de las cámaras, que representan hornadas de cámaras concretas. Si localizan un fallo en la hornada con tal numero de serie, ya saben que hay probabilidades de que el resto tengan además algún problema.

Ensamblaje Bangkok

El último paso es embocar la cámara en la caja que viene a las tiendas que, después de tantos procesos complejos, parece un proceso milenario: se hace extraño visualizar a una persona crear la labor que seguro que podría crear un robot.

Desde luego, visualizar de cerca como un trozo de silicio viene a la fábrica y apreciar en lo que se convierte hasta que una persona acaba introduciendo todo con cuidado en la caja, da otra resolución a esos 5.000 euros que te cobran por el cuerpo de una cámara como la A9. Siguen doliendo en el bolsillo, sin embargo lo ves de otra manera.

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La novedad Así fabrican robots y individuos cámaras de imagenes de 5000 euros fue publicada originalmente en Xataka por Cesar Muela .


Xataka


Agradecimientos al autor original de la noticia, (fuente más arriba).

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