Cuando nos referimos a automatizar un proceso productivo, debemos de seleccionar el robot a tenor de las particularidades del proceso como puede ser el tiempo de ciclo, el espacio requerido, y si es preciso que se dé una cooperación entre un trabajador y un robot (HRC) cuando así lo precise. Puede que aparente ser muy sencillo tomar la solución adecuada sin embargo la realidad es que las líneas se mezclan entre sí en función de las particularidades de cada proyecto.
Al referirnos a la optimización 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 aumenten en demasía las contrataciones de trabajadores. Para que nos hagamos una idea aproximada del crecimiento que viven los robots colaborativos en las pequeñas y medianas empresas, según un estudio hecho previo a la pandemia de IFR.org, los robots colaborativos ocuparán alrededor 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 evidentemente tiene sus matizaciones, los robots industriales han sido diseñados para poder trabajar con producciones más largas de piezas que requieren de escasos cambios de formatos, mientras que los robots colaborativos se ajustan con mayor facilidad a las series cortas de producción que precisan gran cantidad de cambios de modelos.
Si deseamos analizar en profundidad por qué es mejor integrar un cobot debemos de estudiar 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 ambos tipos de robots son realmente parecidos.
Para que sirven los cobots
Los robots colaborativos pueden realizar prácticamente los mismos trabajos que los robots tradicionales gracias a que se están creando un importante ecosistema de proveedores que proporcionan softwares especializados para procesos de soldadura, movimiento piezas o de pick & place que incluyen si es necesario inteligencia Artificial.
Otros aspectos a valorar como su alcance para una aplicación de paletizado o el grado de protección para poder manipular alimentos, son perfectamente factores importantes para decidirse en favor de un cobot o un robot industrial. También debemos de prestar atención al tipo de programación, si precisa de una máxima flexibilidad ante el número de formatos o detectar la importancia de la cadencia.
Las compañías necesitan optimizar las fabricaciones, reducir los tiempos inactivos de las máquinas y reducir los costes de la inversión. La gran capacidad que tiene la inteligencia artificial permite también a las pequeñas empresas aumentar sus fabricaciones. La gestión de los entornos operativos y la mejora de los mismos, es posible gracias a la recopilación de la información en un ordenador y una simple vía a Ethernet. Es por ello que los robots colaborativos se están volviendo muy populares porque son más fáciles de implementar con muchos de las mismas características que aportan los robots industriales, pero con menos costes en muchos sentidos para las empresas industriales, sin tener en cuenta su tamaño.
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Los brazos robóticos tradicionales son robustos, se colocan en puestos estables y están diseñados para sacar el mayor rendimiento a las producciones de gran volumen. Estas capacidades tan avanzadas para un gran número de trabajos, también les impide adaptarse rápidamente a nuevos puestos en las líneas de montaje.
También necesitan de vallados de seguridad para preservar la seguridad de los trabajadores, requieren de operarios formados en programación y potentes inversiones que superan los cien mil euros en función de los accesorios. Los robots colaborativos garantizan a las PYMES la opción de automatizar trabajos repetitivos de pequeñas y grandes series con unos costes menores al de los robots tradicionales. Habitualmente, y siempre en función de la aplicación, por 20.000 euros tenemos a nuestro alcance robots colaborativos de hasta 5 kg que tendrán un ROI que por lo general suele rondar el año.
Al iniciar la automatización de un proceso las empresas de robótica, lo primero que analizan es la aplicación en cuestión y en cuánto tiempo se va a producir el retorno de la inversión. El estudio de los detalles indicados hasta el momento dictaminará si tenemos de adquirir un robot 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, la primera opción se centrará en buscar la forma de adaptarlos.
Hay que recordar que el abaratamiento que la tecnología robótica ha sufrido en los últimos años está favoreciendo a las empresas a mejorar su ventaja competitiva. El cambio de modelo productivo conlleva la incorporación de trabajadores con nuevos conocimientos. Este cambio precisa de la necesidad de realizar un plan de formación que acompañe a los trabajadores a implicarse a los nuevos procesos.
A continuación nos encantaría recalcar algunos de los beneficios de los robot colaborativos en comparación con los brazos robóticos tradicionales.
La incorporación en los cobots de interfaces muy intuitivas ayuda a que los operarios sin experiencia en programación que aprendan con un ejemplo y puedan configurar rápidamente un robot. Los iconos de la HMI desplazan el robot a los puntos de referencia deseados. Además muchos de los cobots permiten la programación de los equipos de manera manual. Otro método de programación es el registro de seguimiento, en el que simplemente el operario mueve el robot colaborativo con la mano. El cobot memoriza la trayectoria a seguir para seguido repetir el programa de manera automatizada.
¿Es cierto que son seguros los cobots?
Los robots colaborativos disponen de sistemas de seguridad sin embargo no significa que sean totalmente seguros. Disponen de una fuerza limitada para que puedan operar sin protecciones de seguridad, pero solo después de llevar a cabo 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 por ejemplo escáneres de área o velocidades de operación reducidas. Al instalar un robot colaborativo, es importante disponer de todas las certificaciones, como UL para garantizar que los equipos cumplan con los estándares industriales. El costo inicial a la hora de comprar un robot colaborativo es inferior al de los robots tradicionales ya que nos evitamos tener que invertir en la colocación de vallados de seguridad y además ofrecen un consumo de energía menor. En Automatización PRO trabajamos para todo España y Portugal por lo que estamos encantados de ofrecerte información detallada ya estés ubicado en Madrid, desees comprar un cobot en Barcelona o comprar un cobot en Vizcaya, por poner un ejemplo.
¿En qué otras aplicaciones se implementan los robots colaborativos?
Algunas de las soluciones más recomendables son los procesos de coger y dejar componentes y el montaje de componentes electrónicos. Todos ellos son procesos continuos realizados tanto por trabajadores como por cobots. Tradicionalmente, las series con lotes cortos eran fabricados de la mano de las personas, y en cambio las series largas de piezas requieren 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.
Carga y descarga de máquinas de control numérico
El abastecimiento de máquinas CNC es {uno de los procesos en los que más se utilizan los robots colaborativos. Al ser muy fáciles de configurar ayuda a los operadores de los CNC configuren y ejecuten rápidamente un lote de piezas al tiempo que liberan a las personas para llevar a cabo otras tareas o controlar varias máquinas al mismo tiempo, lo que permite el rendimiento de la producción. Ahora las aplicaciones robóticas móviles están cooperando con éxito con los cobots para mejorar sus prestaciones. Sobre todo se usan para el transporte de materiales a máquinas de control numérico.
Envasado y células de paletizado
Entre las aplicaciones en donde mayor aceptación están teniendo este tipo de robots es en procesos de pick & place de componentes. Evidentemente no ofrecen ciclos tan cortos como los robots Delta, pero son especialmente útiles cuando se requiere de un alcance de brazo mayor. Entre estos procesos destacan todas las tareas que por ser grandes producciones son susceptibles de ser automatizadas, como el empaquetado de paquetes antes de enviar el pedido. Estos trabajos suelen dedicarse a el transporte de pequeñas cargas que se ajustan perfectamente a las características de los cobots. Los sistemas de visión artificial a menudo se combinan con los brazos robóticos para mejorar la calidad del producto.
Existen otras aplicaciones que precisan que el robot colaborativo realice unas rutas fijas como ocurre en las soldaduras robotizadas o de dispensación. En muchas ocasiones se emplean softwares para estos procesos y se mejoran por medio de programación outline con simulación para obtener movimientos más rápidos y reducir el índice de errores.
Mejora de la calidad de las piezas con supervisión robótica
La visión en 3D que se emplean a los brazos robóticos pueden hacer que la inspección de calidad de los componentes sea fácil. Agregar una cámara sobre un robot puede ser de ayuda en el cambio rápido de productos. La adopción de los robots crecerá a medida que se vean como una herramienta más en sectores como el del sector servicios y los manufactureros. Es un hecho que automatizar por medio de la robótica colaborativa, y más concretamente la llegada de la colaboración entre humanos y cobots, está logrando reducir los costos de producción e incrementar la productividad.