Al hablar de automatizar un proceso, necesitamos elegir la máquina robótica a tenor de las características de la aplicación como puede ser la velocidad, el espacio requerido, y si es preciso que se dé una cooperación entre un operario y agregar la colaboración humano robot (HRC) cuando así lo requiera. Parece que es muy fácil tomar una solución generalizada, pero a decir verdad, las líneas se difuminan entre sí a medida que vamos sumando las particularidades de cada proyecto.
Al referirnos a la optimización de las fabricaciones en realidad hacemos referencia a la reducción de costes y de la tecnología que disponemos a nuestro alcance la capacidad de reacción ante el incremento de los pedidos sin que se incrementen en exceso las contrataciones de trabajadores. Con el fin de tener una idea aproximada del crecimiento que están viviendo los robots colaborativos en las empresas, según un estudio hecho antes de la irrupción del coronavirus de la Federación Internacional de Robótica, los robots colaborativos ocuparán alrededor de un 30% en 2027 del total de robots industriales instalados a nivel global con un valor que rondará los 5 billones de dólares.
Definición de cobot
Por definición, aunque evidentemente tiene sus matizaciones, los brazos robóticos tradicionales han sido diseñados para producir con producciones más largas de piezas que necesitan de escasos cambios de formatos, mientras que los robots colaborativos se ajustan con gran sencillez a las series cortas de producción que precisan gran cantidad de cambios de productos.
Si deseamos analizar en profundidad por qué es más adecuado integrar un robot colaborativo debemos de fijarnos en la capacidad de carga útil que requiere la aplicación y los requisitos de seguridad del trabajo. En este punto debemos añadir que el grado de repetitividad que disponen los fabricantes para ambos tipos de robots son realmente parecidos.
Para que sirven los robots colaborativos
Los cobots 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 potente ecosistema de proveedores que proporcionan softwares especializados para trabajos de soldadura, manipulación componentes o de picking que incluyen si lo requiere IA. Otros aspectos a tener en cuenta como su alcance para una aplicación de paletizado o el grado de protección para poder manipular alimentos, son factores importantes para seleccionar un cobot o un robot industrial. A su vez debemos de prestar importancia al tipo de programación, si necesita de una máxima flexibilidad ante el número de formatos o definir la importancia de la cadencia.
Las compañías buscan optimizar las producciones, suprimir los tiempos inactivos de las máquinas y reducir el tiempo de retorno de la inversión. La gran capacidad que posé la IA permite también a las pequeñas empresas optimizar sus producciones. El control de los entornos de las fabricaciones y su optimización automatizada, es viable gracias a la recopilación de la información en un PC y una simple vía a Ethernet.
Por todos los hechos señalados, los robots colaborativos han cobrado gran relevancia porque son más fáciles de integrar con prácticamente las mismas características que disponen los robots tradicionales, pero con menos costes en diferentes aspectos para todas las empresas de fabricación, sin importar el sector al que se dediquen.
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Los robots tradicionales son robustos, se ubican sobre bases estables y han sido creados para extraer el mayor rendimiento a las producciones de gran volumen. Dichas características tan potentes para un gran número de trabajos, les limita a su vez para adaptarse rápidamente a los cambios.
Hay que tener en cuenta que precisan de celdas de seguridad para velar por la integridad de los operarios, requieren de expertos en programación e inversiones que con gran facilidad superan los cien mil euros en función de los accesorios. Los pequeños robots garantizan a las compañías pequeñas la opción de automatizar trabajos repetitivos de lotes reducidos con unos costes muy inferiores que el de los robots tradicionales. Habitualmente, y siempre en función de la aplicación, por 20.000 euros tenemos a nuestro alcance robots colaborativos de mediana carga que tendrán un retorno de la inversión que por lo general suele rondar el año.
Al iniciar un nuevo proyecto las empresas de automatización, en primer lugar estudian la aplicación que se va a realizar y el plazo para obtener el ROI. El análisis de todos los aspectos señalados anteriormente determinará si debemos de adquirir un robot tradicional o cobot. Si existen brazos robóticos que se han dejado de utilizar en otros procesos y que por sus capacidades se pueden reacondicionar al proceso, se intentará buscar la forma de adaptarlos.
Hay que recordar que el abaratamiento que esta tecnología ha sufrido en los últimos años está favoreciendo a las empresas a aumentar su ventaja competitiva. La automatización de los procesos repetitivos precisa de la incorporación de personas con nuevos perfiles. Esta revolución industrial requiere de la necesidad de realizar un plan de formación que acompañe a las personas a implicarse a las nuevas aplicaciones.
A continuación queremos detallar algunos de los beneficios de los robots colaborativos
La implementación en los cobots de interfaces muy intuitivas 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 del robot a los puntos de referencia deseados. Además la gran mayoría de los cobots permiten la programación de los equipos de manera manual. Otro método de programación es el registro de seguimiento, en el que únicamente el programador guía el brazo robótico con la mano. El cobot memoriza las coordenadas a seguir para seguido repetir el programa de manera autónoma.
¿Son confiables los cobots?
Los robots colaborativos llevan incorporados equipos de seguridad sin embargo no significa que sean totalmente seguros. Tienen una fuerza limitada para que puedan trabajar sin protecciones de seguridad, pero únicamente después de realizar un análisis completo de riesgos, podremos asegurar que no la requieren. El resultado del informe podría indicar la integración de sistemas de seguridad adicionales como escáneres 3D o velocidades de trabajo reducidas. Si elegimos un cobot, es importante tener todas las certificaciones, como SGS para garantizar que los equipos cumplan con los estándares industriales. La inversión inicial a la hora de comprar un robot colaborativo es inferior si lo comparamos con los robots industriales y tienen un tamaño reducido para minimizar las necesidades de espacio. En Automatización PRO trabajamos para todo España y Portugal por lo que estamos encantados de ofrecerte información detallada ya sea porque quieres comprar cobots en Asturias o en La Coruña, por citar un ejemplo.
¿Dónde puedo instalar un robot colaborativo?
Algunas de las soluciones más recomendables son los procesos de coger y dejar componentes y el montaje de piezas electrónicas. Todos ellos son tareas repetitivas realizados tanto por operarios como por cobots. Tradicionalmente, las series con lotes cortos eran fabricados por las personas, sin embargo las series largas de piezas precisan de una automatización más avanzada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para los cambios rápidos, los cobots son especialmente eficaces en procesos como la fabricación.
Atención de CNC
El abastecimiento de máquinas de control numérico es {una de las soluciones en las que más se utilizan los robots colaborativos. Su facilidad de programación permite que los operadores de los CNC configuren y fabriquen rápidamente un lote de piezas al tiempo que liberan a las personas para desempeñar otros procesos o encargarse de varias máquinas a la vez, lo que aumenta el rendimiento de la producción. Ahora las aplicaciones robóticas móviles están cooperando con éxito con los robots colaborativos para aumentar sus prestaciones. Sobre todo se utilizan para el transporte de piezas a máquinas automáticas.
Embalaje y paletizado automático
Entre las aplicaciones en donde mayor grado de integración están adquiriendo este tipo de robots es en soluciones de carga y descarga de materiales. Estos robots no son tan rápidos como los robots Scara, pero sí son de gran utilidad cuando se precisa de un alcance máximo mayor. En todas estas soluciones sobresalen todas las tareas que siendo repetitivas permiten ser automatizadas, como el armado de paquetes antes de realizar el envío. Estos procesos suelen conllevar la manipulación de pequeñas cargas que se adaptan de manera adecuada a las características de los cobots. Los equipos de visión artificial a menudo se combinan con cobots para mejorar la calidad del producto.
Hay otras soluciones que necesitan que el brazo robótico trace unas rutas uniformes como sucede en las soldaduras robotizadas o de encolado. Para lograrlo, frecuentemente se utilizan simuladores para estos procesos y se integra a la perfección la programación outline con simulación para lograr ciclos más rápidos y disminuir el número de fallos.
Mejora de la calidad de los productos con supervisión robótica
Las cámaras de visión que se incorporan a los robots colaborativos son capaces de hacer que la supervisión de las piezas sea eficiente. Colocar un sistema de visión sobre un robot puede ser de ayuda en el cambio de un producto a otro. La adopción de los cobots crecerá a medida que se conviertan en un elemento común en sectores como el de la medicina y los manufactureros. Es una realidad que la incorporación de los robots, y sobre todo la consecución de la colaboración entre operarios y robots, está logrando reducir los costos de fabricación y aumentar la productividad.