Karakuri IoT: fichas de papel para ideas de fábrica

El kit de Karakuri IoT sobre una mesa de madera: filas de fichas de papel de pie en naranja, morado oscuro, azul y verde alrededor de un gran lienzo de papel, pequeños bloques de sensores, una tableta y lápices de colores — El kit de Karakuri IoT: fichas de papel, un lienzo, sensores reales y una tableta.

Karakuri, con sensores

En las fábricas japonesas existe un movimiento llamado Karakuri Kaizen. Los trabajadores construyen pequeños dispositivos que automatizan tareas sencillas, como llevar una caja de un punto a otro, con materiales baratos y fuerzas naturales como la gravedad y los imanes. No hacen falta ingenieros. Los dispositivos se muestran en una exposición anual que se celebra desde 1993.

El proyecto Karakuri IoT empezó con esta pregunta: ¿y si el mismo espíritu funcionara con el Internet de las cosas? ¿Podrían las personas de la planta mejorar su propio trabajo con sensores sencillos y baratos, sin saber programación ni electrónica?

Me uní en 2017, durante el estudio previo, como diseñador de interacción. Mi tarea era construir ese kit de sensores. Pronto quedó claro que un kit así llevaría meses, si no años. El estudio previo tenía unas pocas semanas. Así que tenía que encontrar algo más sencillo, que los trabajadores pudieran usar ya para pensar con el IoT.

Primero, pegatinas

Antes de diseñar nada, miré lo que los trabajadores querían de verdad. En los primeros talleres, la gente había dibujado ochenta ideas de mejora como storyboards con notas adhesivas: un operario que se entera demasiado tarde de que se ha acabado el material de embalaje; otro que da vueltas buscando el equipo de pruebas y no lo encuentra.

Con esas ochenta ideas a mi lado, hice una lista de los sensores que se venden en tiendas de electrónica y de los temas de la Industria 4.0, y me quedé solo con lo barato y sencillo. Después convertí la lista en una hoja de pegatinas. En grupos de tres o cuatro, los trabajadores hablaban de un problema, elegían pegatinas y las pegaban en un papel A3 cuando se ponían de acuerdo en una solución.

Dos vistas de una mesa cubierta de pequeñas pegatinas de papel, hojas de pegatinas, un papel A3 con un boceto, bolígrafos y notas adhesivas, con las manos de los trabajadores alrededor — El taller piloto con las pegatinas Karakuri.

Funcionó mejor de lo que esperábamos. Los participantes y sus responsables nos dieron buenas opiniones, y el equipo empezó a ver los materiales como algo más que un sustituto del kit que faltaba. A mí, además, me despertó la curiosidad suficiente para empezar un doctorado sobre ello.

Después, cartas

El piloto también mostró los problemas: las pegatinas eran difíciles de encontrar en el montón, y la gente no siempre sabía qué hacía un sensor. Así que las rediseñé como una baraja de 27 cartas en cuatro colores: detectar (azul) para los sensores, notificar (naranja) para las formas de avisar a la gente, analizar (granate) para guardar datos y ver tendencias, y cinco cartas verdes comodín para todo lo que la baraja no cubría. Cada carta tenía un título, un icono y una breve descripción. El reverso era magnético, así que también servían en una pizarra.

Cinco cartas de la baraja: Distance sensor y The button en azul, Notification y Sound notification en naranja, Show trend en naranja oscuro — Algunas de las cartas de Karakuri IoT.

Una pizarra con el plano de una fábrica dibujado a mano en rojo y verde, con cartas azules y naranjas pegadas a lo largo, y un trabajador con chaleco reflectante mirándola — Un grupo repasa su idea en una pizarra, con las cartas magnéticas.

Probé las cartas en tres talleres en fábricas. Los grupos dibujaban la fábrica, colocaban las cartas encima y las unían con líneas y flechas. Mientras hablaban, no paraban de señalar con el dedo: aquí trabaja ella, este es quien tiene que saberlo, por aquí va el carro.

Lo que los diagramas dejaban fuera

Cuando volví a los diagramas, me di cuenta de que en el papel faltaba mucho de lo que hacía buenas las conversaciones. En una idea, un operario tenía que saber cuándo llevar material nuevo y cuándo recoger las cestas vacías. El dibujo mostraba los lugares y los sensores, pero no a las personas. ¿Quién ve la lámpara cambiar de color? ¿Quién apaga la alarma? ¿Dónde está cada uno?

Dos diagramas a lápiz en papel blanco: cajas y flechas para los lugares de una fábrica, con pequeñas pegatinas de sensores como Color sensor, Touch sensor, Light sensor y QR code — Dos soluciones hechas con las pegatinas. Las personas están en la conversación, no en el dibujo.

Faltaban tres cosas:

Personas. Con más de una persona en una solución, costaba seguir quién estaba dónde.
Cosas. Carretillas, cajas, máquinas y estanterías salían todo el rato en la conversación, pero casi nunca se dibujaban.
Tiempo. Las flechas intentaban mostrar el movimiento y el orden, pero un dibujo es una instantánea. No puede mostrar qué pasa primero y qué pasa después.

Esto cambió mi forma de ver el IoT. Yo venía del diseño de producto, donde un objeto inteligente es una cosa con un ordenador dentro. Ahora lo veía como relaciones: personas, tecnología, lugares y el trabajo que la gente hace allí. Los materiales tenían que ayudar a hacer visibles esas relaciones.

Y había una necesidad más. Son ideas de trabajo. Si son buenas, alguien tendrá que construirlas, así que los resultados deben quedar documentados lo bastante bien como para enviarlos a informática, a otros departamentos o a un consultor.

Por fin, fichas

Por entonces, el jefe del proyecto encontró un pequeño kit comercial de sensores hecho para niños (MESH). Escondía la electrónica y el código: se ponen reglas sencillas del tipo «si pasa esto, haz aquello» en una aplicación de una tableta. Eso nos quitó la presión de construir nuestro propio kit, y me dejó centrarme en la parte de papel.

Tomé la idea del business origami, una forma de modelar servicios con figuras de papel, y convertí las cartas en fichas que se sostienen de pie. El kit tiene cinco colores:

Personas, en morado oscuro: ocho fichas sin nombre, para que puedan ser cualquiera.
Sensores, en azul: botón, luminosidad, micrófono, temperatura, movimiento, cámara, distancia, color, código QR, presión y más.
Notificaciones, en verde: altavoz, móvil, tableta, LED, reloj inteligente, pantalla, marcador.
Elementos industriales, en naranja: cajas, estanterías, carretillas, camiones, máquinas, robots, cintas transportadoras. Tampoco llevan nombre, así que una ficha puede ser lo que la historia necesite.
Fichas en blanco, para copiar una que se acaba o inventar una nueva.

Alrededor: un lienzo que hace de escenario, instrucciones para cada actividad con tiempos y ejemplos, códigos QR que llevan a vídeos cortos, una guía de lo que hace cada sensor y seis sensores reales.

Una guía plegada en azul titulada The Karakuri Sensors, con micrófono, temperatura y humedad, botón, luminosidad, movimiento, cámara, vibración, ubicación, código QR, detección de distancia, presión y color, cada uno con un icono y una breve descripción — La guía de sensores: lo que hace cada ficha azul, en dos líneas.

El lienzo lleva las preguntas de un buen escenario: quién participa, dónde pasa, cuál es el problema, cuándo y con qué frecuencia, y por qué importa. Cada pregunta tiene unos iconos pequeños que dicen qué fichas hacen falta para ella.

Primer plano del lienzo con dos fichas de trabajadores, notas adhesivas que dicen Workstation A, 600 m y Painting line, una ficha de sensor de movimiento, una ficha de caja, una de altavoz y dos pequeños bloques de sensores — Un escenario en el lienzo: dos trabajadores, un puesto de trabajo, una línea de pintura a 600 metros y los sensores entre ellos.

Seis pasos

Las fichas venían con un método de seis pasos:

Introducción a Karakuri IoT y sus materiales.
Desmitificar el IoT. Pequeños retos con los sensores reales, para aprender lo que pueden y no pueden hacer, incluido lo que pasa cuando se activan sin querer.
Lluvia de ideas de mejoras.
Visita a la fábrica, a los lugares de las ideas, para que todo el grupo los conozca.
Una solución conceptual, representada con las fichas y grabada en vídeo.
Una prueba de concepto, en la que los sensores de papel se cambian por sensores reales y el escenario se representa y se graba otra vez.

Dos pasos lo distinguen de un modelo general de design thinking: el de desmitificar, para que la gente sepa lo que puede hacer el IoT antes de imaginar con él, y la visita a la fábrica. Los vídeos recorren los pasos tres, cinco y seis, así que la documentación forma parte del método, no es un añadido de última hora.

Los roles de papel también ayudaron. Además del facilitador y el líder, un participante podía ser el Documentador, que comprueba que cada resultado se entienda más tarde, y otro el Maestro del tempo, que lleva el tiempo.

Una tarjeta de rol de dos páginas titulada The Karakuri Hero, con una misión en cuatro puntos y una lista de comprobación de siete pasos para los talleres — Una de las tarjetas de rol: el Héroe Karakuri, el participante.

Manos sobre la mesa

Lo mejor era ver lo que la gente hacía con las manos. Las fichas se sostienen solas, así que las manos quedan libres. La gente sujeta dos fichas con una mano, hace caminar a un trabajador por el lienzo para recoger una caja y la deja en otro sitio.

Un brazo se estira sobre un lienzo lleno de fichas naranjas para mover una ficha de trabajador morada entre dos fichas verdes de lámpara — Mover a una persona por la fábrica.

Pulsan la ficha del botón para mostrar cuándo se envía una alarma. Un participante contó una parada de producción tumbando dos fichas de máquina con el dedo, una detrás de otra. Ni siquiera eran fichas de máquina, solo fichas naranjas. Daba igual.

Dos fotos: un dedo pulsa una ficha azul de botón de pie sobre el lienzo, y otro dedo señala una ficha de botón junto a una etiqueta — Dos formas de pulsar el botón.

Tres fotos de una fila de fichas naranjas: un dedo empuja una, luego otra, hasta que dos quedan tumbadas sobre el lienzo — Una parada de producción, contada tumbando máquinas.

En el último paso, los sensores de papel se vuelven reales. Una ficha de trabajador pasa por delante de un sensor de movimiento y el LED se enciende.

Dos fotos: una mano pasa una ficha de trabajador de papel junto a un pequeño bloque sensor de movimiento sobre el lienzo, y en la segunda foto el sensor muestra una luz — Las fichas de papel activan un sensor de movimiento real.

No todos los sensores de papel tienen un gemelo real. Un participante quería un sensor de presión y no había ninguno en la caja. Usó un botón en su lugar, y lo pulsó en el momento en que el sensor de presión se habría activado. La idea seguía estando clara.

Dos fotos del lienzo: a la izquierda, una ficha de sensor de presión entre otras fichas; a la derecha, la misma escena con un botón real y un módulo LED en su lugar — No hay sensor de presión en la caja, así que un botón hace su papel.

Lo que salió de todo esto

Todos los grupos de los talleres encontraron un problema, lo exploraron y se pusieron de acuerdo en una solución que pudieron presentar a los demás. Las ideas eran muy concretas: saber dónde están los carros vacíos, avisar a todos de una parada de producción en el momento, alertar antes de que se acabe el material de embalaje o el polvo, encontrar el palé correcto.

Con los años, las distintas versiones de Karakuri IoT llegaron a más de doscientas personas de más de treinta y cinco empresas de Suecia.

Para leer más

Yamamoto, Y., Aranda Muñoz, Á., & Sandström, K. (2026). Empowering factory employees through low-cost automation in IoT adoption. Journal of Industrial Engineering and Management, 19(2), 245–259.
Aranda Muñoz, Á. (2024). Collaborative thinking with and through technology: Materials, methods and perspectives [Doctoral dissertation, Mälardalen University].
Aranda-Muñoz, Á., Yamamoto, Y., & Sandström, K. (2024). The Karakuri IoT toolkit: A collaborative solution for ideating and prototyping IoT opportunities. Proceedings of the Design Society, 4, 185–194.
Aranda Muñoz, Á., Eriksson, Y., Yamamoto, Y., Florin, U., & Sandström, K. (2021). To support IoT collaborative expressiveness on the shop floor. Proceedings of the Design Society, 1, 3149–3158.
Aranda Muñoz, Á., Florin, U., Eriksson, Y., Yamamoto, Y., & Sandström, K. (2020). The Karakuri card deck: Co-designing industrial IoT conceptual solutions. Proceedings of the Design Society: DESIGN Conference, 1, 807–816.
Yamamoto, Y., Sandström, K., & Aranda Muñoz, Á. (2018). Karakuri IoT: The concept and the result of pre-study. In P. Thorvald & K. Case (Eds.), Advances in manufacturing technology XXXII (pp. 311–316). IOS Press.
Yamamoto, Y., Sandström, K., & Aranda Muñoz, Á. (2018). Development of methods that support exploration of simple and low-cost IoT-aided improvement solutions at manufacturing plants [Paper presentation]. 2018 Annual Autumn Meeting of the Japan Industrial Management Association, Tokyo, Japan.