Al hablar de automatizar un proceso productivo, es imprescindible seleccionar el equipo a tenor de las características del proceso como puede ser la velocidad, la capacidad de carga, y si es necesario que exista una cooperación entre un operario y un robot (HRC) cuando así lo precise. Parece que es muy sencillo tomar la solución adecuada sin embargo a decir verdad, los conceptos se difuminan entre sí a medida que vamos sumando las características de cada proyecto.
Al buscar la mejora de las fabricaciones en realidad hacemos referencia a la reducción de costes y de los recursos que disponemos para hacer frente al incremento de las producciones sin que se incrementen en demasía las nuevas incorporaciones de operarios. Para que nos hagamos una idea aproximada del éxito que tienen los cobots en las pequeñas y medianas empresas, según un informe realizado previo a la irrupción del coronavirus de IFR.org, el mercado de los cobots será de un 30% en 2027 del cómputo global de robots industriales instalados en el mundo con un valor que alcanzará los 5 billones de dólares.
Por concepto, 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 en las producciones, en cambio los cobots se adaptan con mayor facilidad a las series cortas de fabricación que requieren un mayor número de cambios de productos. Si pretendemos estudiar en profundidad por qué es más adecuado integrar un robot colaborativo podemos empezar con fijarnos en la capacidad de carga útil que necesita la aplicación y los protocolos de seguridad del proceso. En este punto debemos añadir que el grado de repetitividad que disponen los fabricantes para ambos tipos de robots son muy similares.
Para que sirven los robots colaborativos
Los robots colaborativos pueden realizar prácticamente las mismas tareas que los robots industriales gracias a que en los últimos años se ha desarrollado un importante ecosistema de desarrolladores de aplicaciones que proporcionan softwares especializados para trabajos de paletizado, movimiento componentes o de pick & place que agregan si es necesario IA. Otros aspectos a tener en cuenta como su alcance para una aplicación de paletizado o el grado de protección para poder manipular alimentos, son factores importantes para seleccionar una u otra aplicación. También necesitamos prestar atención al tipo de programación, si necesita de una máxima flexibilidad ante el número de formatos o detectar la importancia de los tiempos de ciclo.
Existe una tecnología que está ayudando a las PYMES a alcanzar sus retos y es la robótica colaborativa y la Inteligencia Artificial. Las posibilidades que ofrece actualmente la inteligencia artificial ayuda a las PYMES aumentar sus capacidades. La monitorización de los entornos operativos y la optimización de los mismos, es posible gracias a la recopilación de la información en un ordenador y una conexión a Ethernet. Por todos los aspectos anteriormente mencionados, los robots colaborativos han cobrado gran relevancia porque son más fáciles de instalar con muchos de las mismas características que tienen los robots tradicionales, solo que menos costosos en muchos sentidos para las empresas industriales, independientemente del número de trabajadores que disponga.
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Los brazos robóticos tradicionales son robustos, están montados en puestos estables y han sido creados para extraer el mayor rendimiento a las fabricaciones de gran volumen. Estas capacidades tan importantes para un gran número de trabajos, también les impide adaptarse rápidamente a los nuevos procesos.
Hay que tener en cuenta que precisan de vallados de seguridad para garantizar la seguridad de los trabajadores, necesitan de expertos en programación y potentes inversiones que superan los 100.000 € en función de la tecnología que integran. Los pequeños robots ofrecen a las pequeñas empresas la posibilidad de automatizar procesos repetitivos de lotes reducidos con unos costos muy inferiores al de los robots industriales. Por lo general, y valorando por supuesto cómo es cada proceso, por 20.000 € podemos encontrar robot colaborativo de mediana carga que tendrán un retorno de la inversión que será inferior al año.
Al iniciar la automatización de un proceso las empresas de automatización, en primer lugar investigan la aplicación que se va a realizar y en cuánto tiempo se va a producir el retorno de la inversión. El análisis de los detalles detectados hasta el momento dictaminará si debemos que comprar un robot industrial o un colaborativo. Si se da el caso robots que han quedado en desuso y que por sus capacidades se pueden reacondicionar al proceso, la primera opción se centrará en buscar la forma de integrarlos. Cabe señalar que en la última década se ha reducido el precio de los robots está ayudando a las compañías a aumentar su ventaja competitiva. La automatización de los procesos repetitivos conlleva la incorporación de personas con nuevos perfiles. Esta revolución industrial requiere de la necesidad de llevar a cabo un plan de formación que acompañe a los trabajadores a implicarse a las nuevas aplicaciones.
A continuación queremos resumir los principales beneficios de los robot colaborativos en comparación con los brazos robóticos tradicionales.
La incorporación en los cobots de pantallas táctiles muy sencillas ayuda a que los operarios sin experiencia en programación que sean entrenados con un ejemplo y puedan modificar fácilmente un robot. Los caracteres de la HMI desplazan el brazo robótico a los puntos de referencia deseados. Incluso muchos de los cobots permiten la configuración de los equipos de manera manual. Otro método de programación es el registro de seguimiento, en el que únicamente el programador guía el robot colaborativo con manualmente. El cobot memoriza las coordenadas a realizar para después repetir el programa de manera automatizada.
¿Cómo es la seguridad de un robot colaborativo?
Los cobots disponen de sistemas de seguridad, pero no significa que sean 100% confiables. Tienen una potencia limitada para que puedan trabajar sin vallados de seguridad, pero solo después de realizar una evaluación exhaustiva de riesgos, podremos asegurar que no la necesitan. El resultado del informe podría señalar la incorporación de sistemas de seguridad adicionales como escáneres 3D o reductores de velocidad. Si elegimos un robot colaborativo, es importante disponer de todas las certificaciones, como UL para garantizar que los equipos cumplan con los estándares industriales. La inversión inicial de comprar cobots es muy inferior si lo comparamos con la de los brazos robóticos y tienen un consumo de energía que ronda los 1000 watios. 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 León o en Cuenca.
¿Dónde se usan los cobots?
Algunas de las soluciones en donde más se utilizan es en los procesos mover productos y el ensamblaje de piezas electrónicas. Todos ellos son trabajos repetitivos realizados tanto por humanos como por cobots. Históricamente, los artículos con lotes cortos eran fabricados de la mano de las personas, mientras que los lotes de alto volumen necesitan de un grado de automatización menos flexible. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para realizar los cambios, estos brazos robóticos son especialmente útiles en procesos como la fabricación.
Abastecimiento de 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 configurar ayuda a los operarios de las máquinas CNC configuren y ejecuten rápidamente un lote de piezas al tiempo que liberan a los trabajadores para llevar a cabo otros procesos o dirigir varias máquinas a la vez, lo que aumenta el rendimiento de la producción. Actualmente los vehículos autónomos están cooperando con éxito con los cobots con el fin de ampliar sus capacidades. Sobre todo se emplean en el envío de materiales a máquinas CNC.
Envasado y paletizado automático
Entre las aplicaciones en donde mayor grado de integración están adquiriendo los robots colaborativos es en soluciones de carga y descarga de materiales. Evidentemente no son tan rápidos como los robots Scara, pero son especialmente útiles cuando se precisa de una manipulación con mayor peso. En estas aplicaciones destacan todas aquellas tareas que siendo repetitivas permiten ser automatizadas, como el empaquetado de cajas antes de enviar el pedido. Estos trabajos suelen conllevar la manipulación de pequeñas cargas que se adaptan perfectamente a las particularidades de los robots colaborativos. Los sistemas de visión en 3D con frecuencia se combinan con los brazos robóticos para mejorar la calidad del producto.
Existen otras soluciones que necesitan que el cobot trace unas trayectorias continuas como sucede en las soldaduras robotizadas o de dispensación. Para lograrlo, frecuentemente se utilizan software de simulación para estos procesos y se integra a la perfección la programación outline con generación de código para lograr ciclos más rápidos y disminuir el índice de errores.
Mejora de la calidad de los productos con supervisión robótica
Los sistemas de visión en 3D que se añaden a los robots colaborativos pueden hacer que la inspección de calidad de las piezas sea fácil. Agregar un equipo de visión en 3D sobre un robot colaborativo puede ser de ayuda en el cambio rápido de productos. La llegada de los robots crecerá aún más que se conviertan en una máquina más en sectores como el de los laboratorios y el logístico. Es un hecho que la incorporación de los robots colaborativos, y más concretamente la llegada de la colaboración entre operarios y cobots, está permitir reducir el precio de fabricación y aumentar la productividad.