Si hablamos de automatizar un proceso, debemos de elegir el robot en función de las características del proceso como puede ser la velocidad, la capacidad de carga, y si es necesario que exista una colaboración entre un trabajador y un robot (HRC) cuando sea necesario. Puede que aparente ser muy sencillo tomar una solución generalizada sin embargo la realidad es que las líneas se confunden entre sí en función de las particularidades de cada proyecto.
Al buscar la optimización de las fabricaciones estamos hablando de la reducción de costes y de la tecnología que disponemos a nuestro alcance para dar respuesta al aumento de los pedidos sin que se incrementen en exceso las contrataciones de personal. Con el fin de tener una idea aproximada de la gran aceptación que están teniendo los robots colaborativos en la industria, según un informe realizado antes de la irrupción del coronavirus de IFR.org, 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 concepto, aunque conlleva desde luego sus matizaciones, los robots industriales han sido diseñados para poder trabajar con series más largas de piezas que necesitan de pocos cambios de formatos, sin embargo los robots colaborativos se adaptan con mayor facilidad a las series cortas de producción que necesitan un mayor número de cambios de productos. Si pretendemos estudiar con mayor detenimiento cuándo es mejor agregar un cobot podemos empezar con fijarnos en la capacidad de carga útil que requiere la aplicación y los requisitos de seguridad del proceso. Hay que indicar que el grado de repetición que ofrecen los fabricantes para ambas aplicaciones robóticas son realmente parecidos.
Para que sirven los cobots
Los cobots pueden realizar prácticamente los mismos procesos que los robots tradicionales gracias a que se están creando un potente ecosistema de proveedores que proporcionan softwares especializados para trabajos de paletizado, manipulación componentes o de pick & place que agregan si lo requiere inteligencia Artificial. Otros factores a tener en cuenta como el alcance del brazo para un proceso de paletizado o el grado de protección para poder trabajar en el sector alimentario, son perfectamente aspectos importantes para decidirse en favor de una u otra aplicación. Del mismo modo debemos de prestar atención al tipo de programación, si precisa de mucha flexibilidad ante los cambios de productos o detectar la importancia de los tiempos de ciclo.
Las empresas necesitan optimizar las fabricaciones, eliminar los tiempos inactivos de las máquinas y reducir el tiempo de retorno de la inversión. La gran capacidad que posé la IA ayuda a las PYMES optimizar sus producciones. La gestión de los entornos operativos y su optimización automatizada, es posible gracias a la recopilación de la información en un ordenador y una toma a Ethernet. Es por ello que los cobots han cobrado gran relevancia porque son más fáciles de instalar con muchos de las mismas capacidades que disponen los robots industriales, pero con menos costes en muchos sentidos para las empresas industriales, sin importar su tamaño.
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Hay que tener en cuenta que necesitan de vallados de seguridad para garantizar la seguridad de los operarios, necesitan de expertos en programación e inversiones que con gran facilidad superan los 100.000 € en función de la tecnología que integran. Los robots colaborativos garantizan a las compañías pequeñas la opción de automatizar tareas repetitivas de lotes cortos y medianos con unos costos muy inferiores al de los robots industriales. Habitualmente, y siempre en función de la aplicación, por 20.000 € podemos encontrar cobots de hasta 5 kg que generarán un ROI que por lo general suele rondar el año.
Cuando las empresas de automatización inician un nuevo reto, lo primero que analizan es el proceso que se va a realizar y en cuánto tiempo se va a producir el retorno de la inversión. El estudio de los detalles indicados anteriormente dictaminará si tenemos de adquirir un brazo robótico tradicional o cobot. Si se da el caso robots que se han dejado de utilizar en otros procesos y que por sus capacidades se pueden reacondicionar al proceso, en primer lugar intentaremos buscar la forma de integrarlos.
Hay que recordar que el abaratamiento que esta tecnología ha sufrido en los últimos años está ayudando a las empresas a aumentar su competitividad. La integración de aplicaciones automáticas precisa de la incorporación de operarios con nuevos conocimientos. Este cambio precisa de la necesidad de llevar a cabo un plan de formación que acompañe a los operarios a adaptarse al nuevo modelo productivo.
A continuación nos gustaría recalcar algunos de los beneficios de los cobots respecto a los robots industriales.
La integración en los robots colaborativos de pantallas táctiles muy sencillas permite que las personas sin experiencia en programación que sean entrenados con un ejemplo y puedan configurar rápidamente un robot. Los caracteres que aparecen la HMI mueven el brazo robótico a los puntos de referencia indicados. Incluso muchos de los robots colaborativos permiten la programación de los equipos de manera manual. Otro método de programación es el registro de seguimiento, en el que únicamente el trabajador guía el el brazo robótico con la mano. El cobot memoriza las coordenadas a realizar para después repetir el programa de manera automática.
¿Son seguros los robots colaborativos?
Ahora puedes comprar un cobot en Bizkaia con equipos de seguridad totalmente integrados, sin embargo no quiere decir que sean 100% seguros. Tienen una fuerza limitada para que puedan funcionar sin barreras de seguridad, pero solo después de llevar a cabo una evaluación exhaustiva de riesgos, podremos garantizar que no la requieren. El resultado del informe podría indicar la integración de sistemas de seguridad adicionales como escáneres de zona o velocidades de trabajo más bajas. Al instalar un cobot, es importante disponer de todas las certificaciones, como UL para garantizar que los equipos cumplan con los estándares industriales. El costo inicial de comprar un robot colaborativo es inferior en comparación con los robots industriales debido a que no necesitan instalar vallados de seguridad y además se pueden integrar en espacios mucho más reducidos. En Automatización PRO trabajamos para todo España y Portugal por lo que estamos encantados de ofrecerte información detallada ya estés ubicado en Vizcaya, quieras comprar un cobot en Extremadura o necesites comprar un cobot en Castilla y León, por citar un ejemplo.
¿En qué otras aplicaciones se integran los cobots?
Algunas de las soluciones más recomendables son los procesos pick & place y el ensamblaje de piezas electrónicas. Todos ellos son procesos continuos llevados a cabo tanto por humanos como por cobots. Hasta la fecha, los artículos con lotes cortos eran hechos de la mano de los operarios, mientras que los lotes de alto volumen necesitan de un grado de automatización más desarrollada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para realizar los cambios, estos brazos robóticos son especialmente útiles en procesos como la logística.
Carga y descarga de centros de mecanizado
El abastecimiento de centros de mecanizado es {uno de los procesos en los que más se emplean los la segunda aplicación a la que más cobots se utilizan. Al ser muy sencillos de configurar ayuda a los operadores de las máquinas CNC programen y produzcan rápidamente un lote de piezas al tiempo que liberan a las personas para realizar otros procesos o encargarse de varias máquinas al mismo tiempo, favoreciendo el aumento de la productividad. Actualmente los robots AGV están cooperando con éxito con los robots colaborativos con el fin de mejorar sus capacidades. Principalmente se utilizan para el envío de componentes a máquinas CNC.
Picking de los pedidos y paletizado automático
Entre las aplicaciones en donde mayor aceptación están adquiriendo los cobots es en soluciones de pick & place de productos. Evidentemente no son tan rápidos como los robots Delta, pero sí son de gran utilidad cuando se necesita de una manipulación con mayor carga útil. Entre estas aplicaciones sobresalen todas las tareas que por ser grandes producciones permiten ser automatizadas, como el armado de cajas antes de enviar el pedido. Estos procesos suelen conllevar la manipulación de pequeñas piezas que se adaptan perfectamente a las particularidades de los robots colaborativos. Los sistemas de visión en 3D con frecuencia se combinan con cobots para optimizar el proceso de control de calidad.
Existen otras aplicaciones que requieren que el cobot trace unas rutas fijas como ocurre en las soldaduras robotizadas o de encolado. Para lograrlo, habitualmente se emplean simuladores para estos procesos y se mejoran por medio de programación fuera de línea con simulación para obtener movimientos más rápidos y disminuir el número de fallos.
Control de los productos de manera automatizada
Las cámaras de inspección de metrología que se incorporan a los robots colaborativos pueden hacer que la inspección de calidad de los componentes sea eficiente. Colocar un sistema de visión sobre un brazo robótico puede favorecer en el cambio rápido de productos.
La llegada de los robots aumentará aún más que se vean como una herramienta más en sectores como el de la medicina y el retail. Es una realidad que automatizar por medio de los robots colaborativos, y en concreto la llegada de la colaboración entre humanos y máquinas, está permitir reducir los costos de producción e incrementar la productividad.