Si hablamos de automatizar un proceso productivo, necesitamos seleccionar el robot en función de las características del proceso como puede ser la velocidad, la capacidad de carga, y si es necesario que se dé una cooperación entre un operario y un robot (HRC) cuando sea necesario. Parece que es muy sencillo tomar la solución adecuada sin embargo la realidad es que los conceptos se confunden entre sí en función de las dificultades de cada proyecto.
Cuando hablamos de la mejora de las fabricaciones en realidad hacemos referencia a la reducción de costes y de las capacidades que tenemos para hacer frente al incremento de los pedidos sin que se incrementen en exceso las contrataciones de trabajadores. Con el fin de hacernos una idea aproximada del éxito que viven los cobots en las pequeñas y medianas empresas, según un análisis hecho previo a la llegada del covid-19 de la Federación Internacional de Robótica, el mercado de los cobots será de un 30% en 2027 del total de robots industriales 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 creados para producir con producciones más largas de componentes que necesitan de pocos cambios de formatos, mientras que los cobots se ajustan con gran sencillez a las series cortas de fabricación que requieren un mayor número de cambios de modelos. Si deseamos investigar en profundidad cuándo es más adecuado integrar un cobot debemos de estudiar en la potencia de carga que requiere la muñeca y los protocolos de seguridad del proceso. Cabe señalar que el grado de repetitividad que disponen los proveedores para ambas aplicaciones robóticas son muy similares.
Para que sirven los cobots
Los robots colaborativos son capaces de llevar a cabo prácticamente las mismas tareas que los robots industriales gracias a que en los últimos años se ha desarrollado un importante ecosistema de proveedores que ofrecen softwares especializados para trabajos de soldadura, movimiento componentes o de pick & place que agregan si es necesario inteligencia Artificial. Otros factores a tener en cuenta como su alcance para una aplicación de paletizado o el grado de protección para poder manipular alimentos, son perfectamente factores importantes para decantar la balanza en favor de un tipo de robot. También debemos de prestar atención al tipo de programación, si necesita de una máxima flexibilidad ante los cambios de productos o detectar la importancia de si la cadencia puede ser un factor determinante.
Las compañías disponen a su alcance de herramientas que les ayudan a alcanzar sus objetivos. Las posibilidades que ofrece hoy en día la inteligencia artificial permiten también a las pequeñas empresas aumentar sus fabricaciones. La monitorización de los entornos de las fabricaciones y la optimización de los mismos, se debe gracias a la obtención de datos en un PC y una toma a Ethernet. Es por ello que los robots colaborativos han cobrado gran relevancia porque son más fáciles de integrar con muchos de las mismas características que aportan los robots tradicionales, pero con menos costes en muchos sentidos para todas las empresas de fabricación, sin importar su tamaño.
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Los brazos robóticos tradicionales son robustos, se instalan sobre bases fijas y han sido creados para obtener el mayor rendimiento a las producciones con ciclos muy elevados. Dichas particularidades tan avanzadas para un gran número de aplicaciones, también les impide adaptarse rápidamente a los cambios.
Además, requieren de vallados de seguridad para garantizar la integridad de los trabajadores, necesitan de personal con conocimientos avanzados en programación e inversiones que superan los cien mil euros en función de los accesorios. Los cobots garantizan a las pequeñas empresas la posibilidad de automatizar trabajos repetitivos de lotes cortos y medianos con unos costes muy inferiores al de los robots tradicionales. Normalmente, y siempre en función de la aplicación, por 20.000 euros podemos adquirir cobots de media carga que tendrán un retorno del dinero invertido que será inferior al año.
Cuando las compañías de automatización inician un nuevo reto, en primer lugar investigan el proceso que se va a realizar y en cuánto tiempo se va a producir el retorno de la inversión. El análisis de los detalles indicados hasta el momento determinará si tenemos que comprar un brazo robótico industrial o cobot. Si existen brazos robóticos que se han dejado de utilizar en otros procesos y que por sus capacidades son aptos para el nuevo trabajo, primero intentaremos buscar la forma de integrarlos. Hay que recordar que el abaratamiento que esta tecnología ha sufrido en los últimos años está favoreciendo a las empresas a aumentar su competitividad. La automatización de los procesos repetitivos conlleva la incorporación de operarios con nuevos perfiles. Esta revolución industrial precisa de la necesidad de realizar un plan de capacitación que acompañe a las personas a implicarse al nuevo modelo productivo.
A continuación queremos resumir los principales beneficios de los robots colaborativos respecto a los robots tradicionales.
La incorporación en los robots colaborativos de pantallas táctiles muy intuitivas ayuda a que los operarios sin experiencia en programación que aprendan con un ejemplo y puedan configurar rápidamente un robot. Los caracteres que aparecen la HMI desplazan el brazo del robot a los puntos de referencia indicados. Incluso la gran mayoría de los cobots permiten la configuración de los procesos de manera manual. Otro método de programación es la programación manual, en el que simplemente el trabajador guía el cobot con manualmente. El brazo robótico aprende las coordenadas a seguir para seguido repetir el programa de manera automatizada.
¿Son confiables los cobots?
Los robots colaborativos llevan incorporados equipos de seguridad, pero no quiere decir que sean 100% seguros. Disponen de una fuerza limitada para que puedan operar sin vallados de seguridad, pero solo después de llevar a cabo una evaluación exhaustiva de riesgos, podremos garantizar que no la requieren. El resultado de las evaluaciones de riesgos podría señalar la integración de sistemas de seguridad adicionales como escáneres de zona o reductores de velocidad. Si elegimos un cobot, es importante disponer de todas las certificaciones, como SGS para garantizar que los equipos sean conformes con los estándares de la industria. La inversión inicial a la hora de comprar robots colaborativos es inferior en comparación con la de los robots tradicionales y necesitan de un espacio reducido para su colocación. En Automatización PRO trabajamos para toda España, Portugal y latinoamérica por lo que estamos encantados de ofrecerte información detallada, ya sea porque quieres comprar robots colaborativos en Galicia o en la Comunidad Valenciana por poner un ejemplo.
Aplicaciones de pick & place con cobots
Algunas de las soluciones en donde más se utilizan es en los procesos de coger y dejar piezas y el montaje de piezas electrónicas. Todos ellos son procesos continuos llevados a cabo tanto por humanos como por cobots. Tradicionalmente, los artículos de bajo volumen eran hechos por los operarios, y en cambio las series largas de piezas necesitan de una automatización más desarrollada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para realizar los cambios, estos brazos robóticos son especialmente eficaces en industrias como la logística.
Carga de máquinas CNC
El abastecimiento de CNC es {uno de los procesos en los que más se utilizan los el segundo proceso al que más cobots se utilizan. Su facilidad de configuración permite que los operarios de los CNC programen y ejecuten rápidamente una serie de piezas al tiempo que liberan a las personas para realizar otras tareas o llevar varias máquinas al mismo tiempo, favoreciendo el aumento de la productividad. Actualmente las aplicaciones robóticas móviles están trabajando con éxito con los cobots con el fin de mejorar sus prestaciones. Principalmente se utilizan para el envío de piezas a máquinas CNC.
Embalaje y paletizado en el final de línea
Entre los procesos en donde mayor aceptación están teniendo los cobots es en procesos de carga y descarga de componentes. Estos robots no ofrecen ciclos tan cortos como los robots Scara, pero sí son de gran utilidad cuando se precisa de un alcance máximo mayor. En estas aplicaciones sobresalen 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 la manipulación de pequeñas cargas que se ajustan de manera adecuada a las particularidades de los cobots. Los sistemas de visión en 3D con frecuencia se combinan con cobots para mejorar la calidad del producto.
Existen otras aplicaciones que necesitan que el cobot realice unas rutas fijas como ocurre en las soldaduras robotizadas o de encolado. En muchas ocasiones se emplean softwares para esta aplicación y se mejoran por medio de programación fuera de línea con generación de código para obtener ciclos más rápidos y disminuir el número de fallos.
Control de los productos de manera automatizada
Los sistemas de visión en 3D que se incorporan a los robots colaborativos son capaces de lograr que la supervisión de las piezas sea eficaz. Agregar un equipo de visión en 3D sobre un brazo robótico puede ayudar en el cambio rápido de lotes de piezas. La integración de los robots colaborativos aumentará a medida que se conviertan en una herramienta más en industrias como el del procesamiento de alimentos y el retail. Es una realidad que la incorporación de la robótica colaborativa, y en concreto la llegada de la colaboración entre operarios y cobots, está permitiendo disminuir el precio de fabricación e incrementar la productividad.