Al hablar de automatizar un proceso, es imprescindible elegir la máquina automática en función de las características de la aplicación como puede ser la velocidad, la capacidad de carga, y si es imprescindible que se dé una cooperación entre un operario y un robot (HRC) cuando sea necesario. Puede que aparente ser muy fácil tomar una solución generalizada, pero a decir verdad, las líneas se mezclan entre sí en función de las características de cada nuevo proceso.
Al referirnos a la mejora de los procesos productivos estamos hablando de la reducción de costes y de la tecnología que tenemos disponible para dar respuesta al incremento de los pedidos sin que se incrementen en demasía las contrataciones de personal. Para que nos hagamos una idea aproximada del éxito que viven los robots colaborativos en las empresas, según un análisis realizado antes de la pandemia de la Federación Internacional de Robótica, el mercado de los robots colaborativos será de un 30% en 2027 del cómputo global de brazos robóticos instalados en el mundo con un valor que rondará los 5 billones de dólares.
Por definición, aunque conlleva desde luego sus matizaciones, los robots industriales han sido creados para producir con series más largas de piezas que precisan de pocos cambios en las producciones, sin embargo los cobots se ajustan con gran sencillez a las series cortas de producción que precisan un mayor número de cambios de productos. Si deseamos estudiar con más detenimiento cuándo es mejor integrar un cobot debemos de fijarnos en la potencia de carga que necesita la muñeca y los requisitos de seguridad del proceso. Hay que indicar que el grado de repetitividad que ofrecen los fabricantes para ambas aplicaciones robóticas son realmente parecidos.
Para que sirven los cobots
Los cobots son capaces de llevar a cabo prácticamente las mismas tareas que los robots tradicionales gracias a que se están creando un importante ecosistema de desarrolladores de aplicaciones que diseñan softwares especializados para trabajos de paletizado, manipulación componentes o de pick & place que agregan si lo requiere IA. Otros aspectos a valorar como el alcance del brazo para un proceso de paletizado o el grado de protección para poder trabajar en el sector alimentario, perfectamente pueden ser factores importantes para decantar la balanza en favor de un tipo de robot. A su vez debemos de prestar importancia al tipo de programación, si precisa de mucha flexibilidad ante los cambios de formatos o detectar la importancia de si la velocidad puede ser un factor determinante.
Existe una tecnología que está ayudando a las PYMES a alcanzar sus retos y es la robótica colaborativa y la Inteligencia Artificial. La gran capacidad que posé la inteligencia artificial permite también a las pequeñas empresas optimizar sus producciones. La gestión de los entornos productivos y la optimización de los mismos, se debe gracias a la obtención de datos en un PC y una conexión a Ethernet. Es por ello que la robótica colaborativa ha cobrado gran relevancia debido a que son más fáciles de instalar con muchos de las mismas características que tienen los robots industriales, pero con menos costes en diferentes aspectos para todas las empresas productivas, sin importar tipo de sector al que se encuentren destinados.
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Los brazos robóticos tradicionales son fuertes, están montados en puestos permanentes y están diseñados para extraer el mayor rendimiento a las fabricaciones de gran volumen. Estas características tan avanzadas para un gran número de trabajos, les limita a su vez para adaptarse rápidamente a nuevos puestos en las líneas de fabricación.
Hay que tener en cuenta que necesitan de vallados de seguridad para velar por la integridad de los trabajadores, requieren de expertos en programación e inversiones que con gran facilidad superan los 100.000 € en función de la tecnología que integran. Los robots colaborativos ofrecen a las pequeñas empresas la posibilidad de automatizar tareas repetitivas de lotes cortos y medianos con unos costos menores que el de los robots tradicionales. Habitualmente, y siempre en función de la aplicación, por 20.000 euros tenemos a nuestra disposición robots colaborativos de mediana carga que tendrán un retorno del dinero invertido que puede ser de 12 meses.
Cuando las compañías de automatización inician un nuevo reto, lo primero que analizan es el proceso en cuestión y en cuánto tiempo se va a producir el retorno de la inversión. El análisis de los detalles indicados anteriormente dictaminará si debemos de adquirir un brazo robótico industrial o un colaborativo. Si tenemos a nuestra disposición robots que se han dejado de utilizar en otros procesos y que por sus características se pueden reacondicionar al proceso, se intentará buscar la forma de adaptarlos.
Hay que recordar que en la última década se ha reducido el precio de los robots está ayudando a las empresas a aumentar su ventaja competitiva. El cambio de modelo productivo requiere de la incorporación de trabajadores con nuevas capacidades. Este cambio implica la necesidad de realizar una estrategia de formación que acompañe a las personas a adaptarse a los nuevos procesos.
A continuación nos gustaría detallar los principales beneficios de los robot colaborativos en comparación con los brazos robóticos tradicionales.
La integración en los robots colaborativos de pantallas táctiles muy intuitivas ayuda a que los trabajadores sin experiencia en programación que aprendan con un ejemplo y puedan modificar fácilmente un robot. Los iconos que aparecen la HMI mueven el robot a los puntos de referencia establecidos. Incluso gran parte de los cobots permiten la programación de los equipos de manera manual. Otro sistema de programación es el registro de seguimiento, en el que únicamente el trabajador guía el cobot con la mano. El cobot memoriza las coordenadas a seguir para seguido repetir el programa de manera automática.
¿Son confiables los robots colaborativos?
Los cobots disponen de equipos de seguridad sin embargo no quiere decir que sean totalmente seguros. Tienen una potencia limitada para que puedan operar sin vallados de seguridad, pero únicamente después de realizar una evaluación exhaustiva de riesgos, podremos asegurar que no la requieren. El resultado del informe podría señalar la integración de equipos de seguridad adicionales como escáneres de área o reductores de velocidad. Si elegimos 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. El precio a la hora de comprar cobots es mucho menor en comparación con la de los brazos robóticos y tienen un tamaño pequeño para minimizar las necesidades de espacio. 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 Aragón, en Galicia o en Perú por poner un ejemplo.
¿Dónde se usan los robots colaborativos?
Algunas de las aplicaciones más recomendables son los procesos transportar piezas y el montaje de piezas electrónicas. Todos ellos son trabajos repetitivos llevados a cabo tanto por humanos como por robots colaborativos. Hasta la fecha, las series con lotes cortos eran hechos por los operarios, mientras que los lotes de alto volumen requieren de un grado de automatización menos flexible. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para los cambios rápidos, estos brazos robóticos son especialmente útiles en procesos como la manufactura.
Carga de 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 destinan. Al ser muy sencillos de configurar ayuda a los operarios de las máquinas CNC programen y ejecuten rápidamente un lote de piezas al tiempo que liberan a las personas para realizar otras tareas o llevar varias máquinas al mismo tiempo, lo que permite el rendimiento de la producción. Ahora las aplicaciones robóticas móviles están cooperando con éxito con los robots colaborativos con el fin de aumentar sus prestaciones. Sobre todo se emplean en el envío de componentes a máquinas CNC.
Envasado y paletizado automático
Entre las aplicaciones en donde mayor grado de integración están teniendo los robots colaborativos es en soluciones de pick & place de materiales. Evidentemente no son tan rápidos como los robots Delta, pero sí son de gran utilidad cuando se requiere de un alcance máximo mayor. En dichas soluciones sobresalen todas las tareas que al ser series largas son susceptibles de ser automatizadas, como el armado de paquetes antes de realizar el envío. Estas tareas suelen necesitar el transporte de pequeñas cargas que se adaptan perfectamente a las particularidades de los cobots. Los equipos de visión artificial con frecuencia se combinan con cobots para mejorar la calidad del producto.
Hay otras aplicaciones que precisan que el robot colaborativo realice unas trayectorias uniformes como ocurre en las soldaduras robotizadas o de encolado. Para conseguirlo, frecuentemente se emplean software de simulación para esta aplicación y se mejoran por medio de programación outline con generación de código para lograr ciclos más rápidos y disminuir el número de errores.
Mejora de la calidad de las piezas con supervisión robótica
La visión en 3D que se añaden a los cobots pueden hacer que la supervisión de los componentes sea eficiente. Colocar una cámara de alta resolución sobre un brazo robótico puede favorecer en el cambio de un producto a otro. La adopción de los robots colaborativos aumentará aún más que se vean como una máquina más en sectores como el de la medicina y el logístico. No cabe duda que la incorporación de los robots, y en concreto la consecución de la colaboración entre humanos y sistemas robóticos, está permitir disminuir el precio de producción e incrementar la productividad.