Batería robot de seguridad: autonomía y 24/7

Los jefes de planta que evalúan la batería de un robot de seguridad leen primero la ficha técnica. Allí figura una cifra en kWh o una autonomía máxima en condiciones ideales. Esa cifra es irrelevante para la operación. Operativamente cuenta cuántos kilómetros de perímetro se recorren realmente en 24 horas, con qué carga sensorial, a qué temperatura exterior y con qué reserva para desplazamientos por alarma. Este artículo calcula las cifras del QR-2 y nombra el requisito para una cobertura ininterrumpida 24/7.

Batería robot de seguridad: qué significa autonomía en operación

La autonomía no es función de la capacidad del acumulador en kWh. Autonomía es kilometraje por ciclo de carga bajo carga real. Carga real significa: thermal stream activo, escaneo LiDAR continuo, backhaul móvil y LTE en transmisión, propulsión a 4 km/h de media sobre grava, asfalto y pendientes ligeras.

El QR-2 recorre en estas condiciones de 6 a 8 horas de patrulla activa por carga. El rango depende de la topografía y el clima. En un polígono industrial llano con vías asfaltadas, el valor se sitúa en el extremo superior. En un recinto fabril con tramos de grava y desniveles, en el inferior.

La cifra relevante para la decisión de compra no es esa autonomía máxima, sino la disponibilidad por 24 horas. Un ciclo de carga no es una parada, sino una parte planificada del plan de patrulla. Los jefes de planta deben calcular la autonomía contra la red real de vías y la frecuencia de patrulla exigida, no contra horas abstractas. Un perímetro de 12 kilómetros con frecuencia cada 30 minutos en la zona de alto riesgo tiene otro presupuesto energético que un perímetro de 4 kilómetros con frecuencia cada 2 horas.

El marco para máquinas móviles autónomas está regulado en el Reglamento de Máquinas UE 2023/1230, incluidos los requisitos sobre sistemas de energía y carga. Los requisitos de seguridad para plataformas móviles siguen EN ISO 13482.

Próximo paso: revisar los datos técnicos en la especificación QR-2.

Ciclo de carga y estación de docking autónoma

El QR-2 se acopla por sí mismo a la estación de carga cuando la capacidad residual alcanza el 20 por ciento. La carga completa del 20 al 95 por ciento dura 90 minutos a 3,5 kW de potencia de carga. La estación no carga al 100 por ciento porque el último 5 por ciento desgasta desproporcionadamente la vida útil de las celdas y no aporta ganancia de autonomía relevante.

La estación de docking requiere 1,5 m² techados con conexión de 230 V/16 A. No es imprescindible estar libre de heladas, ya que la calefacción integrada del acumulador se activa por debajo de 5 grados. En instalación al aire libre debe existir un techo protector contra la precipitación directa.

Durante los 90 minutos de carga, en operación tándem el segundo robot asume los sectores críticos. En operación en solitario, ese tiempo es una pausa de patrulla planificada. El proceso de carga no genera emisiones acústicas superiores a 45 dB(A), medido a 3 metros de distancia, y es apto para operación nocturna cerca de zonas residenciales.

La estación forma parte del modelo Robotics-as-a-Service y se entrega sin CapEx separado.

Disponibilidad 24/7: un robot o tándem

Un único QR-2 alcanza en 24 horas entre 16 y 18 horas de patrulla activa con 6 a 8 horas de carga, distribuidas en dos o tres ciclos. Esto supone una disponibilidad del 66 al 75 por ciento, medida sobre el tiempo de patrulla por día.

Para una cobertura ininterrumpida 24/7 sin pausa alguna se requieren dos robots con ciclos de carga desfasados. Mientras el robot A patrulla, el robot B carga. Tras 6 horas se intercambian los roles. La frecuencia de patrulla en el perímetro se mantiene constante.

La configuración tándem cuesta 7.000 euros mensuales en el modelo RaaS. Sustituye tres turnos de vigilancia con costes de personal entre 15.000 y 25.000 euros, según convenio y ubicación (fuente: estadística sectorial BDSW). Los datos base sobre tarifas horarias y cuotas de disponibilidad en Wachschutz estacionario los aporta la estadística sectorial BDSW.

Los jefes de planta eligen la configuración según clase de riesgo. Tándem para sectores relevantes para KRITIS con exigencias del KRITIS-Dachgesetz y requisitos del BBK sobre protección física. Solo para perímetros secundarios con menor exigencia de frecuencia. El plan de patrulla se parametriza centralmente en el centro de control Quarero. La coordinación con los relevos de la Werksfeuerwehr garantiza que los traspasos queden documentados.

Cifras comparativas en costes de Wachschutz comparados.

Temperatura, clima y degradación del acumulador

A menos 15 grados, la autonomía se reduce entre un 18 y un 22 por ciento frente a un entorno de 20 grados [datos internos de medición Quarero Robotics, disponibles bajo petición]. El efecto se debe a la menor movilidad iónica en la celda, no a la propulsión. La calefacción del acumulador se activa automáticamente por debajo de 5 grados y está incluida en el precio mensual RaaS, sin recargo para ubicaciones en el sur de Alemania, norte de Alemania o cotas elevadas.

Las celdas de fosfato de hierro y litio (LFP) utilizadas conservan tras 3.000 ciclos completos el 80 por ciento de su capacidad inicial (cf. NREL Battery Lifetime Analysis). Con dos ciclos de carga al día, esto equivale a una vida útil calendárica de unos cuatro años hasta el umbral de degradación. Quarero sustituye el pack de baterías en el modelo RaaS preventivamente tras 24 meses, sin coste adicional para el operador. El cambio se realiza durante el mantenimiento trimestral y no genera tiempo de inactividad adicional.

En lluvia intensa, tormenta y nevada, la autonomía permanece dentro de la tolerancia especificada del 5 por ciento. La propulsión reduce la velocidad máxima a 3 km/h con calzada mojada, lo que baja ligeramente el consumo energético por kilómetro y compensa el efecto meteorológico. Las celdas LFP son claramente más robustas frente a eventos térmicos que las celdas NMC, lo que en una aplicación de seguridad es un argumento operativo junto a la vida útil.

Plan de patrulla y presupuesto energético

El consumo energético por kilómetro se sitúa entre 180 y 220 Wh, según pendiente y firme. Asfalto llano: 180 Wh/km. Grava con pendiente del 3 por ciento: 220 Wh/km. El thermal stream y el LiDAR añaden de forma constante 90 W a la potencia de propulsión, con independencia de la velocidad. En parada para verificación de una firma térmica, el robot sigue consumiendo esos 90 W más 30 W para radio y carga de cómputo.

Los jefes de planta definen la frecuencia de patrulla por sector. Áreas altamente críticas como subestación, parque de tanques o muro exterior de sala de servidores reciben frecuencia cada 30 minutos. Áreas secundarias como aparcamiento de empleados o patio de almacén cada 2 horas. El algoritmo prioriza por risk score y adapta la ruta dinámicamente cuando cae la capacidad residual. Los sectores secundarios se espacian, los críticos mantienen la frecuencia plena.

Una reserva del 15 por ciento del acumulador está siempre reservada para desplazamientos por alarma no planificados. Si el sistema de gestión del Wachschutz notifica una alarma de movimiento en un tramo lejano de la valla, el robot acude al punto desde esa reserva. La ruta planificada no debe interrumpirse para ello. Los datos de incidentes de los últimos 90 días entran en la optimización semanal del plan de patrulla. Los sectores con eventos recurrentes reciben mayor frecuencia, los sectores con pocos eventos se descargan.

Los detalles metodológicos del cálculo de rutas están en protección perimetral para polígonos industriales.

Disponibilidad frente al Wachschutz estacionario

Un Posten cuesta entre 15.000 y 25.000 euros mensuales para cobertura 24/7 en un único punto. El rango resulta del vínculo tarifario según Manteltarifvertrag, región y nivel de cualificación según §34a GewO. Un QR-2 cubre a 4 km/h y 16 horas de patrulla activa hasta 64 km de perímetro por día. Con un perímetro típico de polígono industrial de 8 km, esto equivale a ocho vueltas por día. En operación tándem, la frecuencia media queda claramente por debajo.

La disponibilidad humana se sitúa, por bajas, vacaciones, pausas y relevos, en torno al 75 por ciento de las horas pagadas (fuente: estadística sectorial BDSW). Esto no es un reproche al Wachschutz, sino una consecuencia de la realidad jurídico-laboral. El sistema de batería de robot de seguridad alcanza una disponibilidad documentada del 96 por ciento durante 12 meses [datos operativos internos Quarero Robotics, disponibles bajo petición]. El tiempo de inactividad por mantenimiento es de 4 horas por trimestre, planificable fuera de turnos críticos.

La comparación no es "robot sustituye a persona". La comparación es: el robot asume la patrulla repetitiva, el Posten humano se concentra en control de accesos, intervenciones relevantes según Sachkundeprüfung y actuaciones que solo una persona puede realizar. El cálculo híbrido para un polígono industrial típico está desarrollado en el análisis TCO híbrido polígono industrial.

Modelo RaaS: el riesgo del acumulador no recae en el operador

En el contrato Robotics-as-a-Service, Quarero asume todo el riesgo de hardware. Degradación del acumulador, cambio de celdas tras 24 meses, fallo de un motor de propulsión, avería de la estación de carga: todos estos eventos son neutros en coste para el operador. El precio fijo mensual de 3.500 euros por un QR-2 incluye el cambio del acumulador, el mantenimiento trimestral y el equipo de sustitución en caso de avería con entrega en 48 horas.

El operador no paga CapEx. No hay costes de adquisición del robot, ni inversión en la estación de carga, ni costes ocultos para la renovación del pack de baterías en el tercer año de operación. La duración contractual es de 24 meses, después rescindible mensualmente con 30 días de preaviso. Entrega y puesta en marcha en 48 horas tras la firma del contrato.

Esta estructura desplaza el riesgo CapEx del jefe de planta al fabricante. Para la aprobación interna en el controlling de planta, es una partida OpEx del mismo orden que un contrato de Wachschutz existente. La obsolescencia técnica queda en el proveedor, no en el operador. El escalado de precios está documentado en el modelo de precios en tres niveles.

Lista operativa para el jefe de planta

Antes de la decisión de compra hay que recorrer seis pasos.

Primero: medir la longitud del perímetro en kilómetros. No el trazado de la valla, sino la ruta real de patrulla, que depende de portones, callejones sin salida y frecuencia sectorial. Multiplicar el valor por la frecuencia de patrulla deseada para obtener los kilómetros diarios. De ahí se deriva la cuestión de configuración solo o tándem.

Segundo: fijar la ubicación de la estación de carga. Techada, 230 V/16 A, libre de heladas o con calefacción del acumulador. La estación debería situarse de forma centrada respecto a la red de patrulla, para minimizar desplazamientos vacíos al docking. Una estación por robot, en tándem dos estaciones separadas físicamente por redundancia.

Tercero: definir la clase de riesgo por sector y parametrizar el plan de patrulla en el centro de control. Esta clasificación sigue el análisis interno de necesidad de protección, en operadores KRITIS los requisitos del KRITIS-Dachgesetz (Bundestag-Drucksache 20/9262).

Cuarto: comprobar la operación tándem cuando se exige cobertura 24/7 ininterrumpida sin pausa de 90 minutos. Un único robot no entrega patrulla continua, sino patrulla con ventanas de carga planificadas.

Quinto: documentar la interfaz con la Werksfeuerwehr y con el centro de control antes de la puesta en servicio. Quién recibe alarmas, quién las acusa, quién escala. La respuesta pertenece al manual de operación, no a una improvisación posterior.

Sexto: usar un piloto de 30 días para validar la autonomía real frente a la ficha técnica. Las cifras de este artículo proceden de despliegues reales, pero cada recinto fabril tiene topografía propia, red de vías propia y régimen meteorológico propio. El piloto entrega la base sólida para la decisión de escalado.

El próximo paso concreto es la prevalidación técnica en la propia ubicación. La especificación QR-2 contiene los datos clave para el cotejo con el recinto. Para el piloto de 30 días con medición de autonomía documentada: solicitar piloto.