Si hablamos de automatizar un proceso, necesitamos elegir el equipo en función de las características de la aplicación como puede ser la velocidad, la capacidad de carga, y si es imprescindible que exista una colaboración entre un operario y un robot (HRC) cuando así lo requiera. Parece que es muy fácil tomar una solución generalizada pero la realidad es que los conceptos se mezclan entre sí en función de las dificultades de cada nuevo proceso.
Cuando hablamos de la mejora de las fabricaciones estamos hablando de la reducción de costes y de la tecnología que tenemos disponible la capacidad de reacción ante el incremento de las producciones sin que aumenten en demasía las nuevas incorporaciones de trabajadores. Para que nos hagamos una idea aproximada de la gran aceptación que tienen los brazos robóticos en las empresas, según un estudio hecho antes de la irrupción del coronavirus de la Federación Internacional de Robótica, el mercado de los robots colaborativos será de un 30% en 2027 del total de brazos robóticos instalados a nivel global con un importe que alcanzará los 5 billones de dólares.
Por definición, aunque evidentemente tiene sus matizaciones, los robots industriales han sido diseñados para poder trabajar con series más largas de componentes que requieren de escasos cambios de formatos, sin embargo los robots colaborativos se adaptan con gran sencillez a las series cortas de producción que precisan gran cantidad de cambios de modelos. Si queremos estudiar con más detenimiento por qué es más adecuado agregar un robot colaborativo debemos de estudiar en la potencia de carga que requiere la muñeca y los requisitos de seguridad del proceso. Hay que indicar que el grado de repetición que ofrecen los proveedores para ambas aplicaciones robóticas son realmente parecidos.
Para que sirven los cobots
Los robots colaborativos son capaces de llevar a cabo prácticamente los mismos procesos que los robots industriales gracias a que se están creando un potente ecosistema de desarrolladores de aplicaciones que ofrecen softwares especializados para procesos de paletizado, manipulación piezas o de pick & place que incluyen si es necesario IA. Otros aspectos a tener en cuenta como el alcance del brazo para un proceso de paletizado o el grado de protección para poder manipular alimentos, perfectamente pueden ser factores trascendentales para decantar la balanza en favor de un tipo de robot. También debemos de prestar importancia al tipo de programación, si necesita de mucha flexibilidad ante el número de formatos o detectar la importancia de la cadencia.
Las empresas necesitan mejorar las producciones, reducir las paradas de las máquinas y reducir el tiempo de retorno de la inversión. Las posibilidades que ofrece actualmente la IA ayuda a las PYMES aumentar su capacidad productiva. El control de los entornos productivos y su optimización automatizada, es posible gracias a la recopilación de datos en un PC y una simple vía a Ethernet. Es por ello que la robótica colaborativa se está volviendo muy populares porque son más fáciles de integrar con muchos de los mismos beneficios que tienen los robots industriales, pero con menos costes en diferentes aspectos para las empresas industriales, independientemente de tipo de sector al que se encuentren destinados.
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Los robots tradicionales son robustos, se sitúan sobre bases fijas y han sido creados para obtener el mayor rendimiento a las fabricaciones de gran volumen. Estas características tan potentes para un gran número de aplicaciones, les limita a su vez para adaptarse rápidamente a los nuevos procesos.
También requieren de celdas de seguridad para preservar la seguridad de los operarios, requieren de expertos en programación e inversiones que con gran facilidad superan los cien mil euros en función de los equipos periféricos. Los pequeños robots ofrecen a las compañías pequeñas la opción de automatizar tareas repetitivas de lotes reducidos con unos costos menores al de los robots tradicionales. Por lo general, y siempre en función de la aplicación, por 20.000 € tenemos a nuestro alcance robots colaborativos de media carga que generarán un retorno de la inversión que será inferior al año.
Cuando las compañías de automatización inician un nuevo reto, en primer lugar investigan la aplicación que se va a realizar y el tiempo del ROI. El análisis de los detalles indicados anteriormente determinará si debemos que comprar un robot industrial o un colaborativo. Si se da el caso robots que se han dejado de utilizar en otros procesos y que por sus capacidades son aptos para el nuevo trabajo, se intentará buscar la forma de adaptarlos. Cabe señalar que en la última década se ha reducido el precio de los robots está ayudando a las empresas a mejorar su ventaja competitiva. La automatización de los procesos repetitivos requiere de la incorporación de trabajadores con nuevas capacidades. Esta revolución industrial requiere de la necesidad de realizar un plan de formación que acompañe a los trabajadores a adaptarse a las nuevas aplicaciones.
A continuación queremos detallar algunos de los beneficios de los robots colaborativos.
La incorporación en los robots colaborativos de pantallas táctiles muy sencillas permite que los trabajadores sin experiencia en programación que aprendan con un ejemplo y puedan modificar fácilmente un robot. Los iconos de la HMI desplazan el brazo del robot a los puntos de referencia deseados. Además gran parte de los robots colaborativos permiten la programación de los procesos manualmente. Otro método de programación es la programación manual, en el que únicamente el operario guía el cobot con manualmente. El cobot memoriza la trayectoria a seguir para seguido repetir el programa de manera automatizada.
¿Son seguros los cobots?
Los cobots disponen de sistemas de seguridad, pero por ello no quiere decir que sean 100% seguros. Disponen de una potencia limitada para que puedan trabajar sin barreras de seguridad, pero solo después de llevar a cabo un análisis completo de riesgos, podremos asegurar que no la requieren. El resultado de las evaluaciones de riesgos podría señalar la incorporación de sistemas de seguridad adicionales como escáneres de zona o velocidades de operación reducidas. Al instalar un robot colaborativo, es importante disponer de todas las certificaciones, como la alemana TUV SUD para garantizar que los equipos sean conformes con los estándares de la industria. La inversión inicial de comprar robots colaborativos es mucho menor en comparación con la de los brazos robóticos tradicionales. En Automatización PRO trabajamos para toda España y Portugal por lo que estamos encantados de ofrecerte información detallada ya sea porque quieres comprar un robot colaborativo en Almería o en Granada.
¿Dónde puedo instalar un robot colaborativo?
Algunas de las soluciones en donde más se utilizan es en los procesos transportar productos y el montaje de componentes electrónicos. Todos ellos son tareas repetitivas realizados tanto por trabajadores como por cobots. Históricamente, las series de bajo volumen eran fabricados por los trabajadores, y en cambio los lotes de alto volumen necesitan de una automatización menos flexible. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para realizar los cambios, estos robots son especialmente eficaces en procesos como la logística.
Suministro de piezas a máquinas automáticas
El abastecimiento de centros de mecanizado es {una de las soluciones en las que más se emplean los robots colaborativos. Al ser muy sencillos de programar ayuda a los operadores de los CNC configuren y fabriquen rápidamente un lote de piezas al tiempo que liberan a los operarios para realizar otros procesos o encargarse de varias máquinas a la vez, lo que permite el rendimiento de la producción. Ahora las aplicaciones robóticas móviles están cooperando con éxito con los robots colaborativos para aumentar sus prestaciones. Sobre todo se utilizan para el transporte de materiales a máquinas de control numérico.
Picking de los pedidos y procesos de paletizado
Entre los procesos en donde mayor aceptación están teniendo este tipo de robots es en procesos de pick & place de productos. Estos robots no ofrecen ciclos tan cortos como los robots Scara, pero son especialmente útiles cuando se necesita de una manipulación con mayor carga útil. En estas aplicaciones destacan todas las tareas que por ser grandes producciones permiten ser automatizadas, como el empaquetado de paquetes antes de realizar el envío. Estos procesos suelen dedicarse a el transporte de pequeñas piezas que se adaptan de manera adecuada a las características de los robots colaborativos. Los equipos de visión en 3D a menudo se combinan con los brazos robóticos para optimizar el proceso de control de calidad.
Existen otras aplicaciones que necesitan que el robot realice unas rutas uniformes como sucede en las soldaduras robotizadas o de dispensación. Para conseguirlo, habitualmente se utilizan softwares para esta aplicación y se integra a la perfección la programación outline con generación de código para lograr movimientos más rápidos y reducir el número de errores.
Mejora de la calidad de las piezas con supervisión robótica
La visión en 3D que se incorporan a los cobots pueden hacer que el control de los componentes sea fácil. Colocar un equipo de visión en 3D sobre un robot colaborativo puede favorecer en el cambio rápido de lotes de piezas. La adopción de los cobots aumentará a medida que se transformen en un elemento común en industrias como el de la medicina y los manufactureros. Es un hecho que la incorporación de la robótica industrial, y especialmente la llegada de la colaboración entre humanos y máquinas, está permitir disminuir el precio de producción e incrementar la productividad.