Si hablamos de automatizar un proceso productivo, necesitamos seleccionar el equipo a tenor de las características del proceso como puede ser el tiempo de ciclo, el espacio requerido, y si es preciso que se dé una colaboración entre un operario y un robot (HRC) cuando así lo requiera. Puede que aparente ser muy fácil tomar la solución adecuada sin embargo la realidad es que los conceptos se mezclan entre sí a medida que vamos sumando las características de cada proyecto.
Al referirnos a la mejora de las fabricaciones estamos hablando de la reducción de costes y de los recursos que tenemos para hacer frente al aumento de las producciones sin que aumenten en exceso las nuevas incorporaciones de trabajadores. Con el fin de tener una idea aproximada de la gran aceptación que están viviendo los cobots en las pequeñas y medianas empresas, según un estudio hecho antes de la pandemia de la Federación Internacional de Robótica, los cobots ocuparán alrededor de un 30% en 2027 del cómputo global de brazos robóticos instalados en el mundo con un valor que alcanzará los 5 billones de dólares.
Por definición, aunque conlleva desde luego sus matizaciones, los robots industriales han sido diseñados para producir con producciones más largas de piezas que requieren de escasos cambios en las producciones, sin embargo los cobots se adaptan con mayor facilidad a las series cortas de fabricación que precisan gran cantidad de cambios de productos. Si pretendemos analizar con más detenimiento por qué es más adecuado agregar un cobot debemos de fijarnos en la potencia de carga que requiere la muñeca y los protocolos de seguridad del proceso. En este punto debemos añadir que el grado de repetición que disponen los fabricantes para ambas aplicaciones robóticas son muy similares.
Para que sirven los robots colaborativos
Los cobots son capaces de llevar a cabo prácticamente las mismas aplicaciones que los robots industriales gracias a que en los últimos años se ha desarrollado un potente ecosistema de proveedores que ofrecen softwares especializados para trabajos de paletizado, movimiento componentes o de picking que agregan si lo requiere inteligencia Artificial. Otros factores a valorar como el alcance del brazo para un proceso de paletizado o el grado de protección para poder manipular alimentos, son perfectamente factores importantes para decidirse en favor de un tipo de robot. Del mismo modo debemos de prestar atención al tipo de programación, si precisa de mucha flexibilidad ante los cambios de productos o definir la importancia de los tiempos de ciclo.
Las compañías disponen a su alcance de herramientas que les permiten alcanzar sus objetivos. Las posibilidades que ofrece actualmente la IA ayuda a las PYMES optimizar sus producciones. El control de los entornos productivos y sus correspondientes ajustes automáticos, se debe gracias a la obtención de datos en un ordenador y una simple vía a Ethernet. Es por ello que la robótica colaborativa se está volviendo muy populares debido a que son más fáciles de integrar con prácticamente los mismos beneficios que disponen los robots tradicionales, pero más baratos en diferentes aspectos para las empresas industriales, sin importar el sector al que se dediquen.
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Los robots tradicionales son robustos, se ubican sobre bases estables y han sido creados para extraer el mayor rendimiento a las fabricaciones con ciclos muy elevados. Estas características tan importantes para un gran número de trabajos, les limita a su vez para adaptarse rápidamente a los nuevos procesos.
Además, necesitan de celdas de seguridad para preservar la seguridad de los trabajadores, necesitan de expertos en programación y potentes inversiones que superan los 100.000 € en función de los equipos periféricos. Los pequeños robots ofrecen a las PYMES la opción de automatizar procesos repetitivos de lotes cortos y medianos con unos costes menores al de los robots industriales. Normalmente, y siempre en función de la aplicación, por 20.000 € podemos adquirir cobots de hasta 5 kg que generarán un retorno de la inversión que puede ser de 12 meses.
Cuando las compañías de automatización asumen un nuevo reto, en primer lugar investigan la aplicación en cuestión y el plazo para obtener el ROI. El análisis de todos los aspectos señalados hasta el momento determinará si debemos de adquirir un brazo robótico industrial o cobot. Si tenemos a nuestra disposición brazos robóticos que han quedado en desuso y que por sus capacidades se pueden reacondicionar al proceso, la primera opción se centrará en buscar el modo de integrarlos.
Cabe señalar que en la última década se ha reducido el precio de los robots está favoreciendo a las compañías a mejorar su ventaja competitiva. La integración de aplicaciones automáticas conlleva la incorporación de personas con nuevas capacidades. Esta revolución industrial requiere de la necesidad de llevar a cabo una estrategia de formación que acompañe a las personas a adaptarse a las nuevas aplicaciones.
A continuación nos encantaría recalcar algunos de los beneficios de los robots colaborativos respecto a los robots tradicionales.
La incorporación en los cobots de pantallas táctiles muy intuitivas ayuda a que los trabajadores sin experiencia en programación que sean entrenados con un ejemplo y puedan modificar fácilmente un robot. Los caracteres que se muestran la HMI mueven el brazo robótico a los puntos de referencia deseados. Incluso la gran mayoría de los robots colaborativos permiten la programación de los equipos de manera manual. Otro sistema de programación es la programación manual, en el que únicamente el operario mueve el cobot con la mano. El cobot memoriza la trayectoria a realizar para después repetir el programa de manera automática.
¿Es cierto que son seguros los cobots?
Los robots colaborativos llevan integrados sistemas de seguridad sin embargo no significa que sean 100% confiables. Tienen una potencia limitada para que puedan trabajar sin protecciones de seguridad, pero únicamente después de llevar a cabo una evaluación exhaustiva de riesgos, podremos asegurar que no la necesitan. El resultado del informe podría indicar la integración de equipos de seguridad adicionales como por ejemplo escáneres 3D o reductores de velocidad. Al instalar un robot colaborativo, es importante tener todas las certificaciones, como UL para garantizar que los robots sean conformes con los estándares de la industria. La inversión inicial a la hora de comprar robots colaborativos es mucho menor si lo comparamos con la de los robots 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 Cuenca o en Badajoz.
¿Dónde se usan los cobots?
Algunas de las aplicaciones más recomendables son los procesos transportar piezas y el montaje de componentes electrónicos. Todos ellos son trabajos repetitivos realizados tanto por operarios como por robots colaborativos. Hasta la fecha, las series de bajo volumen eran fabricados por las personas, sin embargo los lotes de alto volumen necesitan de un grado de automatización más desarrollada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para los cambios rápidos, estos brazos robóticos son especialmente eficaces en procesos como la manufactura.
Abastecimiento de máquinas de control numérico
El abastecimiento de máquinas de control numérico es {uno de los procesos en los que más se emplean los robots colaborativos. Su facilidad de programación permite que los operarios de los centros de mecanizado programen y fabriquen rápidamente una serie de piezas al tiempo que liberan a los operarios para realizar otros procesos o llevar varias máquinas a la vez, favoreciendo el aumento de la productividad. Actualmente las aplicaciones robóticas móviles están cooperando con éxito con los robots colaborativos con el fin de aumentar sus capacidades. Principalmente se usan para el envío de materiales a máquinas automáticas.
Embalaje y células de paletizado
Entre las aplicaciones en donde mayor grado de integración están teniendo este tipo de robots es en soluciones de pick & place de componentes. Estos robots no ofrecen ciclos tan cortos como los robots Scara, pero son especialmente útiles cuando se requiere de un alcance de brazo mayor. Entre dichas soluciones destacan todas aquellas tareas que siendo repetitivas son susceptibles de ser automatizadas, como el armado de paquetes antes de enviar el pedido. Estas tareas suelen conllevar la manipulación de pequeñas cargas que se ajustan de manera adecuada a las particularidades de los robots colaborativos. Los equipos de visión artificial con frecuencia se integran en los brazos robóticos para optimizar el proceso de control de calidad.
Existen otras soluciones que precisan que el robot colaborativo trace unas trayectorias continuas como ocurre en las operaciones de soldadura o de encolado. Para conseguirlo, frecuentemente se utilizan simuladores para esta aplicación y se integra a la perfección la programación fuera de línea con simulación para obtener ciclos más rápidos y disminuir la cantidad de fallos.
Robots colaborativos para la inspección de calidad automática
Los sistemas de visión en 3D que se añaden a los cobots pueden lograr que el control de las piezas sea rápida. Montar una cámara de alta resolución sobre un brazo robótico puede ser de ayuda en el cambio rápido de lotes de piezas. La llegada de los cobots crecerá a medida que se conviertan en una herramienta más en sectores como el del sector servicios y el logístico. No cabe duda que automatizar por medio de la robótica industrial, y en concreto la llegada de la colaboración entre operarios y máquinas, está logrando disminuir el precio de producción y aumentar la productividad.