Cuando nos referimos a automatizar un proceso, es imprescindible seleccionar la máquina automática en función de las características de la aplicación como puede ser el tiempo de ciclo, la capacidad de carga, y si es preciso que se dé una colaboración entre un operario y un robot (HRC) cuando sea de ayuda. Puede que aparente ser muy fácil tomar la solución adecuada sin embargo la realidad es que los conceptos se difuminan entre sí en función de las particularidades de cada proyecto.
Al referirnos a la mejora de las fabricaciones en realidad hacemos referencia a la reducción de costes y de las capacidades que disponemos para hacer frente al aumento de los pedidos sin que aumenten en exceso las nuevas incorporaciones de operarios. Con el fin de tener una idea aproximada del éxito que tienen los cobots en diferentes sectores manufactureros, según un informe realizado previo a la irrupción del coronavirus de IFR.org, el mercado de los cobots será de un 30% en 2027 del cómputo global de robots industriales instalados a nivel global con un importe que alcanzará los 5 billones de dólares.
Por definición, aunque conlleva desde luego sus matizaciones, los brazos robóticos tradicionales han sido creados para poder trabajar con producciones más largas de piezas que precisan de escasos cambios en las producciones, mientras que los cobots se adaptan con mayor sencillez a las series cortas de producción que requieren gran cantidad de cambios de productos.
Si deseamos investigar con más detenimiento cuándo es mejor integrar un robot colaborativo debemos de estudiar en la potencia de carga que necesita la muñeca y los requisitos de seguridad del proceso. En este punto debemos añadir que el grado de repetición que ofrecen los fabricantes para ambas aplicaciones robóticas son muy similares.
Los cobots son capaces de llevar a cabo prácticamente los mismos trabajos que los robots tradicionales gracias a que se están creando un potente ecosistema de proveedores que diseñan softwares especializados para trabajos de soldadura, manipulación componentes o de pick & place que incluyen si es necesario IA. Otros aspectos a valorar como su alcance para un proceso de paletizado o el grado de protección para poder manipular alimentos, son factores importantes a la hora de seleccionar una u otra aplicación. También debemos de prestar importancia al tipo de programación, si necesita de una máxima flexibilidad ante los cambios de productos o definir la importancia de si la velocidad puede ser un factor determinante.
Las PYMES disponen a su alcance de herramientas que les ayudan a lograr sus objetivos. Las posibilidades que ofrece actualmente la inteligencia artificial permite también a las pequeñas empresas aumentar su capacidad productiva. La monitorización de los entornos productivos y sus correspondientes ajustes automáticos, es posible gracias a la recopilación de la información en un ordenador y una conexión 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 disponen los robots industriales, pero más baratos en muchos sentidos para todas las empresas de fabricación, independientemente de su tamaño.
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Los robots industriales son fuertes, se sitúan sobre bases fijas y están diseñados para extraer el mayor rendimiento a las producciones de largas series. Dichas características tan potentes para un gran número de trabajos, les limita a su vez para adaptarse rápidamente a nuevos puestos en las líneas de fabricación. Hay que tener en cuenta que precisan de celdas de seguridad para velar por la integridad de los operarios, necesitan de personal con conocimientos avanzados en programación e inversiones que superan los cien mil euros en función de la tecnología que integran.
Los pequeños robots garantizan a las PYMES la opción de automatizar tareas repetitivas de pequeñas y grandes series con unos costes muy inferiores al de los robots tradicionales. Normalmente, y siempre en función de la aplicación, por 20.000 euros tenemos a nuestra disposición robots colaborativos de mediana carga que tendrán un ROI que por lo general suele rondar el año. Al iniciar la automatización de un proceso las empresas de robótica, en primer lugar investigan la aplicación que se va a realizar y el plazo para obtener el ROI. El análisis de todos los factores detectados anteriormente determinará si tenemos de adquirir un robot industrial o un colaborativo. Si existen brazos robóticos que se han dejado de utilizar en otros procesos y que por sus características son aptos para el nuevo trabajo, se intentará buscar la forma de integrarlos.
Cabe señalar que el abaratamiento que la tecnología robótica ha sufrido en los últimos años está favoreciendo a las empresas a aumentar su ventaja competitiva. El cambio de modelo productivo conlleva la incorporación de trabajadores con nuevas capacidades. Este proceso de transformación implica la necesidad de realizar una estrategia de formación que acompañe a los operarios a implicarse al nuevo modelo productivo.
A continuación nos gustaría recordar algunos de los beneficios de los robot colaborativos en comparación con los brazos robóticos tradicionales.
La incorporación en los robots colaborativos de interfaces muy sencillas ayuda a que los trabajadores sin experiencia en programación que sean entrenados con un ejemplo y puedan configurar rápidamente un robot. Los caracteres que aparecen la HMI desplazan el robot a los puntos de referencia deseados. Incluso la gran mayoría de los cobots permiten la configuración de los procesos de manera manual. Otro sistema de programación es la programación manual, en el que simplemente el programador mueve el brazo cobot con la mano. El cobot memoriza la ruta a realizar para seguido repetir el programa de manera autónoma.
¿Cómo es la seguridad de un cobot?
Los cobots disponen de equipos de seguridad, pero por ello no significa que sean totalmente confiables. Tienen 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 requieren. El resultado de las evaluaciones de riesgos podría señalar la incorporación de equipos de seguridad adicionales como escáneres de zona o velocidades de trabajo más bajas. Si elegimos un robot colaborativo, es importante tener todas las certificaciones, como la alemana TUV SUD para garantizar que los robots cumplan con los estándares de la industria.
Gran capacidad a un coste reducido
La inversión inicial a la hora de comprar un robot colaborativo es mucho menor si lo comparamos con la de los brazos robóticos y disponen de un tamaño pequeño 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 Albacete o en Guadalajara por poner un ejemplo.
Coger y dejar materiales con soluciones automatizadas
Algunas de las soluciones en donde más se utilizan es en los procesos pick & place y el montaje de componentes electrónicos. Todos ellos son procesos continuos realizados tanto por humanos como por robots colaborativos. Hasta la fecha, las series con lotes cortos eran hechos por las personas, y en cambio los lotes de alto volumen requieren de una automatización más desarrollada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para los cambios rápidos, los cobots son especialmente eficaces en procesos como la logística.
Suministro de piezas a máquinas automáticas
El abastecimiento de CNC es {uno de los procesos en los que más se emplean los cobots. Su facilidad de configuración permite que los operarios de los CNC configuren y fabriquen rápidamente una serie de piezas al tiempo que liberan a las personas para desempeñar otras tareas o llevar varias máquinas al mismo tiempo, lo que permite el rendimiento de la producción. Actualmente las aplicaciones robóticas móviles están cooperando con éxito con los cobots para aumentar sus capacidades. Sobre todo se utilizan para el envío de componentes a máquinas automáticas.
Embalaje y paletizado en el final de línea
Entre las aplicaciones en donde mayor grado de integración están adquiriendo los cobots es en soluciones de carga y descarga de materiales. Evidentemente no ofrecen ciclos tan cortos como los robots Delta, pero sí son de gran utilidad cuando se precisa de una manipulación con mayor peso. En estos procesos sobresalen las tareas que siendo repetitivas son susceptibles de ser automatizadas, como el armado de cajas antes de realizar el envío. Estas tareas suelen necesitar el transporte de pequeñas cargas que se adaptan perfectamente a las características de los robots colaborativos. Los equipos de visión artificial con frecuencia se integran en los brazos robóticos para mejorar la calidad del producto.
Hay otras soluciones que requieren que el robot realice unas rutas fijas como sucede 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 obtener movimientos más rápidos y reducir el número de fallos.
Robots colaborativos para la inspección de calidad robotizado
Los sistemas de visión en 3D que se emplean a los robots colaborativos son capaces de hacer que la inspección de calidad de los componentes sea ágil. Montar un sistema de visión sobre un robot puede ser de gran utilidad en el cambio de un producto a otro. La integración de los cobots crecerá aún más que se transformen en una máquina más en sectores como el del sector servicios y los manufactureros. No cabe duda que la incorporación de los robots colaborativos, y más concretamente la consecución de la colaboración entre trabajadores y sistemas robóticos, está logrando reducir los costos de producción e incrementar la productividad.