Al hablar de automatizar un proceso, debemos de elegir el equipo a tenor de las características de la aplicación como puede ser la velocidad, el espacio necesario, y si es preciso que se dé una cooperación entre un trabajador y un robot (HRC) cuando así lo requiera. Puede que aparente ser muy sencillo tomar una solución generalizada sin embargo a decir verdad, los conceptos se confunden entre sí en función de las dificultades de cada nuevo proceso.
Al referirnos a la mejora de las fabricaciones estamos hablando de la reducción de costes y de la tecnología que disponemos a nuestro alcance para dar respuesta al incremento de las producciones sin que se incrementen en demasía las nuevas incorporaciones de personal. Con el fin de tener una idea aproximada de la gran aceptación que tienen los cobots en diferentes sectores manufactureros, según un informe realizado previo a la llegada del covid-19 de la Federación Internacional de Robótica, el mercado de los cobots será de un 30% en 2027 del total de robots industriales instalados a nivel global con un importe que rondará los 5 billones de dólares.
Por concepto, aunque evidentemente tiene sus matizaciones, los brazos robóticos tradicionales han sido creados para poder trabajar con series más largas de componentes que requieren de escasos cambios de formatos, mientras que los cobots se ajustan con mayor sencillez a las series cortas de fabricación que precisan gran cantidad de cambios de productos.
Si deseamos analizar en profundidad cuándo es mejor agregar un cobot podemos empezar con estudiar en la potencia de carga que necesita la aplicación y los requisitos de seguridad del trabajo. Cabe señalar que el grado de repetitividad que ofrecen los proveedores para ambos tipos de robots son muy similares.
Para que sirven los robots colaborativos
Los cobots pueden realizar prácticamente las mismas tareas que los robots industriales gracias a que se están creando un importante ecosistema de desarrolladores de aplicaciones que ofrecen softwares especializados para procesos de paletizado, movimiento piezas o de picking que incluyen si lo requiere IA.
Otros factores a valorar como su alcance para un proceso de paletizado o el grado de protección para poder trabajar en el sector alimentario, pueden ser determinantes para elegir un cobot o un robot industrial. A su vez debemos de prestar atención al tipo de programación, si requiere o no de una máxima flexibilidad ante el número de productos o definir la importancia de si la velocidad puede ser un factor determinante.
Las compañías buscan optimizar las producciones, suprimir las paradas de las máquinas y reducir el coste de la inversión. La gran capacidad que tiene el Deep Learning ayuda a las PYMES beneficiarse de sus capacidades para mejorar las producciones. El control de los entornos de las fabricaciones y sus correspondientes ajustes automáticos, es viable gracias a la recopilación de la información en un ordenador y una toma a Ethernet. Por todos los argumentos anteriormente mencionados, la robótica colaborativa ha cobrado gran relevancia porque son más fáciles de implementar con muchos de los mismos beneficios que tienen los robots tradicionales, solo que menos costosos en diferentes aspectos para las empresas industriales, independientemente del número de empleados que tenga.
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Los brazos robóticos industriales son pesados, se instalan sobre bases fijas y han sido creados para obtener el mayor rendimiento a las fabricaciones con ciclos muy elevados. Estas particularidades tan importantes para un gran número de aplicaciones, también les impide adaptarse rápidamente a nuevos puestos en las líneas de fabricación.
También precisan de celdas de seguridad para garantizar la seguridad de los trabajadores, requieren de operarios formados en programación e inversiones que con gran facilidad superan los 100.000 € en función de los accesorios. Los cobots ofrecen a las PYMES la posibilidad de automatizar tareas repetitivas de lotes cortos y medianos con unos costes menores que el de los robots tradicionales. Habitualmente, y siempre en función de la aplicación, por 20.000 euros podemos adquirir cobots de mediana carga que generarán un retorno de la inversión que será inferior al año.
Cuando las compañías de automatización asumen un nuevo reto, en primer lugar estudian la aplicación en cuestión y el tiempo del ROI. El análisis de todos los factores señalados hasta el momento determinará si tenemos que comprar un robot industrial o cobot. Si tenemos a nuestra disposición brazos robóticos que se han dejado de utilizar en otros procesos y que por sus características son aptos para el nuevo trabajo, la primera opción se centrará en buscar la forma de adaptarlos.
Cabe señalar que el abaratamiento que esta tecnología ha sufrido en los últimos años está favoreciendo a las empresas a aumentar su competitividad. La integración de aplicaciones automáticas precisa de la incorporación de personas con nuevos conocimientos. Este proceso de transformación precisa de la necesidad de llevar a cabo un plan de formación que acompañe a las personas a implicarse a los nuevos procesos.
A continuación nos gustaría recalcar algunos de los beneficios de los robots colaborativos respecto a los robots tradicionales.
La integración en los robots colaborativos de interfaces muy sencillas ayuda a que las personas sin experiencia en programación que aprendan con un ejemplo y puedan modificar fácilmente un robot. Los iconos que aparecen la HMI desplazan el robot a los puntos de referencia establecidos. Además muchos de los robots colaborativos permiten la programación de los procesos manualmente. Otro método de programación es el registro de seguimiento, en el que únicamente el operador mueve el brazo robótico con la mano. El cobot aprende la ruta a seguir para seguido repetir el programa de manera autónoma.
¿Son seguros los robots colaborativos?
Los cobots disponen de sistemas de seguridad, pero por ello no significa que sean totalmente seguros. Tienen una potencia limitada para que puedan operar sin vallados de seguridad, pero únicamente después de llevar a cabo una evaluación exhaustiva de riesgos, podremos asegurar que no la necesitan. El resultado del informe podría señalar la integración de sistemas de seguridad adicionales como escáneres de área o velocidades de trabajo reducidas. Si elegimos un cobot, es importante disponer de todas las certificaciones, como la alemana TUV SUD para garantizar que los robots sean conformes con los estándares industriales. La inversión inicial a la hora de comprar un cobot es inferior si lo comparamos con los robots industriales y disponen de 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 Huesca o en Ciudad Real por poner un ejemplo.
¿Para qué aplicaciones se utilizan los cobots?
Algunas de las aplicaciones más recomendables son los procesos de coger y dejar piezas y el ensamblaje de componentes electrónicos. Todos ellos son tareas repetitivas llevados a cabo tanto por operarios como por robots colaborativos. Históricamente, las series de bajo volumen eran hechos por los operarios, mientras que los lotes de alto volumen requieren de un grado de automatización más desarrollada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para realizar los cambios, los cobots son especialmente eficaces en industrias como la manufactura.
Atención de centros de mecanizado
El abastecimiento de máquinas de control numérico es {uno de los procesos en los que más se utilizan los cobots. Su facilidad de programación permite que los operarios de los CNC configuren y fabriquen rápidamente un lote de piezas al tiempo que liberan a los trabajadores para llevar a cabo otras tareas o controlar varias máquinas al mismo tiempo, favoreciendo el aumento de la productividad. Ahora los robots AGV están trabajando con éxito con los robots colaborativos para aumentar sus prestaciones. Principalmente se dedican al transporte de piezas a centros de mecanizado.
Embalaje y procesos de paletizado
Entre los procesos en donde mayor grado de integración están teniendo los robots colaborativos es en soluciones de pick & place de productos. Estos robots no ofrecen ciclos tan cortos como los robots Scara, pero sí son de gran utilidad cuando se precisa de una manipulación con mayor carga útil. En todas estas soluciones sobresalen todas aquellas tareas que siendo repetitivas son susceptibles de ser automatizadas, como el armado de paquetes antes de realizar el envío. Estas tareas suelen conllevar la manipulación de pequeñas cargas que se adaptan perfectamente a las características de los robots colaborativos. Los equipos de visión artificial a menudo se integran en los brazos robóticos para mejorar la calidad del producto.
Hay otras soluciones que necesitan que el cobot trace unas rutas uniformes como sucede en las soldaduras robotizadas o de dispensación. Para lograrlo, frecuentemente se emplean softwares para estos procesos y se integra a la perfección la programación fuera de línea con generación de código para lograr ciclos más rápidos y disminuir el índice de fallos.
Cobots para la inspección de calidad robotizado
Las cámaras de visión que se añaden a los robots colaborativos son capaces de lograr que el control de los componentes sea eficiente. Montar una cámara sobre un robot industrial puede favorecer en el cambio rápido de lotes de piezas. La llegada de los robots colaborativos aumentará a medida que se transformen en un elemento común en sectores como el de la medicina y el logístico. Es una realidad que la incorporación de los robots, y en concreto la llegada de la colaboración entre operarios y robots colaborativos, está permitir disminuir el precio de producción y aumentar la productividad.