Si hablamos de automatizar un proceso, debemos de elegir la máquina automática en función de las características de la aplicación como puede ser el tiempo de ciclo, el espacio requerido, y si es imprescindible que se dé una cooperación entre un trabajador y un robot (HRC) cuando así lo precise. Puede que aparente ser muy sencillo tomar una solución generalizada sin embargo a decir verdad, los conceptos se mezclan entre sí a medida que vamos sumando las particularidades de cada proyecto.
Al buscar la optimización de las fabricaciones estamos hablando de la reducción de costes y de la tecnología que tenemos disponible la capacidad de reacción ante el aumento de las producciones sin que se incrementen en exceso las nuevas incorporaciones de personal. Para que nos hagamos una idea aproximada de la gran aceptación que tienen los cobots en las pequeñas y medianas empresas, según un análisis realizado antes de la irrupción del coronavirus de IFR.org, los robots colaborativos ocuparán alrededor de un 30% en 2027 del total de brazos robóticos instalados en el mundo con un valor que rondará los 5 billones de dólares.
Definición de cobot
Por concepto, aunque conlleva desde luego sus matizaciones, los robots industriales han sido creados para producir con producciones más largas de componentes que necesitan de escasos cambios de formatos, en cambio los cobots se adaptan con gran facilidad a las series cortas de fabricación que precisan gran cantidad de cambios de modelos.
Si queremos investigar con más precisión por qué es más adecuado agregar un robot colaborativo podemos empezar con estudiar en la capacidad de carga útil que requiere la aplicación y los protocolos de seguridad del proceso. En este punto debemos añadir que el grado de repetición que ofrecen los proveedores para ambos tipos de robots son realmente parecidos.
Para que sirven los cobots
Los robots colaborativos son capaces de llevar a cabo prácticamente las mismas aplicaciones que los robots tradicionales gracias a que en los últimos años se ha desarrollado un potente ecosistema de proveedores que ofrecen softwares especializados para procesos de paletizado, manipulación componentes o de picking que agregan si lo requiere inteligencia Artificial.
Otros aspectos a valorar como el alcance del brazo para una aplicación de paletizado o el grado de protección para poder trabajar en el sector alimentario, pueden ser determinantes para seleccionar un cobot o un robot industrial. También debemos de prestar importancia al tipo de programación, si necesita de una máxima flexibilidad ante el número de productos o definir la importancia de la cadencia.
Las PYMES necesitan optimizar las producciones, eliminar los tiempos inactivos de las máquinas y reducir los meses para el retorno de la inversión. La gran capacidad que posé el Deep Learning ayuda a las PYMES aumentar sus capacidades. La gestión de los entornos productivos y sus correspondientes ajustes automáticos, es factible gracias a la obtención de la información en un PC y una simple vía a Ethernet. Por todos los argumentos anteriormente mencionados, la robótica colaborativa se está volviendo muy populares porque son más fáciles de instalar con muchos de las mismas capacidades que tienen los robots industriales, solo que menos costosos en muchos sentidos para todas las empresas de fabricación, sin importar el sector al que se dediquen.
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Los robots tradicionales son fuertes, están montados en puestos estables y están diseñados para sacar el mayor rendimiento a las fabricaciones de largas series. Dichas capacidades tan avanzadas para un gran número de aplicaciones, les limita a su vez para adaptarse rápidamente a nuevos puestos en las líneas de fabricación.
También necesitan de celdas de seguridad para preservar la integridad de los trabajadores, necesitan de personal con conocimientos avanzados en programación e inversiones que con gran facilidad superan los cien mil euros en función de la tecnología que integran. Los cobots ofrecen a las PYMES la posibilidad de automatizar trabajos repetitivos de lotes cortos y medianos con unos costes muy inferiores al de los robots industriales. Habitualmente, y valorando por supuesto cómo es cada proceso, por 20.000 euros tenemos a nuestro alcance cobots de mediana carga que generarán un ROI que por lo general suele rondar el año.
Al iniciar la automatización de un proceso las empresas de robótica, en primer lugar estudian el proceso en cuestión y en cuánto tiempo se va a producir el retorno de la inversión. El estudio de los detalles señalados hasta el momento dictaminará si tenemos que comprar un robot industrial o cobot. Si se da el caso robots que se han dejado de utilizar en otros procesos y que por sus características son aptos para el nuevo trabajo, se intentará buscar el modo de integrarlos.
Cabe señalar que el abaratamiento que esta tecnología ha sufrido en los últimos años está ayudando a las empresas a mejorar su ventaja competitiva. La integración de aplicaciones automáticas conlleva la incorporación de trabajadores con nuevas capacidades. Esta revolución industrial precisa de la necesidad de realizar un plan de formación que acompañe a las personas a adaptarse a los nuevos procesos.
A continuación queremos resumir algunos de los beneficios de los cobots respecto a los robots industriales.
La implementación en los cobots de interfaces muy sencillas ayuda a que los trabajadores sin experiencia en programación que sean entrenados con un ejemplo y puedan modificar fácilmente un robot. Los caracteres que aparecen la HMI desplazan el brazo robótico a los puntos de referencia establecidos. Además gran parte de los robots colaborativos permiten la programación de los procesos manualmente. Otro método de programación es el registro de seguimiento, en el que simplemente el trabajador guía el cobot con manualmente. El cobot memoriza las coordenadas a seguir para seguido repetir el programa de manera automática.
¿Cómo es la seguridad de un robot colaborativo?
Los cobots disponen de equipos de seguridad, pero por ello no significa que sean totalmente confiables. Tienen una fuerza limitada para que puedan funcionar sin vallados de seguridad, pero solo después de llevar a cabo un análisis completo de riesgos, podremos asegurar que no la requieren. El resultado de las evaluaciones de riesgos podría indicar la integración de equipos 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 al comprar un cobot es inferior si lo comparamos con los robots industriales y tienen un consumo de energía que ronda los 1000 watios. En Automatización PRO trabajamos para todo España y Portugal por lo que estamos encantados de ofrecerte información detallada ya sea porque quieres comprar un cobot en Zaragoza o en Alicante.
¿Para qué sirven los robots colaborativos?
Algunas de las aplicaciones en donde más se utilizan es en los procesos de coger y dejar componentes y el montaje de componentes electrónicos. Todos ellos son tareas repetitivas realizados tanto por trabajadores como por cobots. Históricamente, las series de bajo volumen eran desarrollados por los trabajadores, sin embargo las series largas de piezas requieren de una automatización menos flexible. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para los cambios rápidos, los cobots son especialmente eficaces en procesos como el embalaje.
Atención de centros de mecanizado
El abastecimiento de máquinas CNC es {una de las soluciones en las que más se emplean los cobots. Su facilidad de programación permite que los operadores de los centros de mecanizado configuren y fabriquen rápidamente un lote de piezas al tiempo que liberan a los trabajadores para realizar otras tareas o controlar varias máquinas al mismo tiempo, favoreciendo el aumento de la productividad. Ahora los robots AMR están trabajando con éxito con los cobots con el fin de aumentar sus capacidades. Principalmente se usan para el envío de materiales a centros de mecanizado.
Embalaje 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 piezas. Evidentemente no ofrecen ciclos tan cortos como los robots Scara, pero sí son de gran utilidad cuando se necesita de un alcance de brazo mayor.
En estos procesos sobresalen las tareas que siendo repetitivas permiten ser automatizadas, como el empaquetado de paquetes antes de enviar el pedido. Estos trabajos suelen conllevar la manipulación de pequeñas cargas que se adaptan perfectamente a las características de los robots colaborativos. Los sistemas de visión artificial con frecuencia se combinan con robots colaborativos para optimizar el proceso de control de calidad.
Hay otras aplicaciones que necesitan que el robot trace unas trayectorias continuas como ocurre en las soldaduras robotizadas o de dispensación. La mayoría de las veces se emplean softwares para esta aplicación y se mejoran por medio de programación fuera de línea con generación de código para lograr movimientos más rápidos y reducir la cantidad de fallos.
Control de calidad de los procesos con cobots
La visión en 3D que se emplean a los cobots pueden hacer que el control de las piezas sea eficiente. Agregar una cámara de alta resolución sobre un cobot puede ayudar en el cambio rápido de productos. La adopción de los cobots aumentará aún más que se vean como un elemento común en sectores como el de los laboratorios y los manufactureros. Es una realidad que automatizar por medio de los robots colaborativos, y en concreto la llegada de la colaboración entre trabajadores y sistemas robóticos, está permitir reducir el precio de producción y aumentar la productividad.