Si hablamos de automatizar un proceso productivo, es imprescindible elegir la máquina automática en función de las particularidades del proceso como puede ser el tiempo de ciclo, el espacio requerido, y si es preciso que exista una colaboración entre un trabajador y un robot (HRC) cuando sea necesario. Parece que es muy sencillo tomar la solución adecuada, pero a decir verdad, los conceptos se confunden entre sí a medida que vamos sumando las características de cada proyecto.
Cuando hablamos de 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 demasía las contrataciones de personal. Con el fin de tener una idea aproximada del éxito que tienen los robots colaborativos en las empresas, según un análisis realizado antes de la irrupción del coronavirus de la Federación Internacional de Robótica, el mercado de los robots colaborativos será de un 30% en 2027 del cómputo global de brazos robóticos instalados en el mundo con un valor 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 requieren de escasos cambios de formatos, mientras que los cobots se adaptan con mayor facilidad a las series cortas de fabricación que necesitan un mayor número de cambios de modelos. Si pretendemos estudiar en profundidad por qué es mejor agregar un cobot podemos empezar con estudiar en la capacidad de carga útil que requiere la muñeca y los protocolos de seguridad del proceso. Cabe señalar que el grado de repetición que ofrecen los proveedores para ambas aplicaciones robóticas son muy similares.
Para que sirven los cobots
Los cobots pueden realizar prácticamente las mismas aplicaciones que los robots industriales gracias a que en los últimos años se ha desarrollado un potente ecosistema de desarrolladores de aplicaciones que diseñan softwares especializados para procesos de paletizado, manipulación piezas o de picking que agregan si lo requiere IA. Otros aspectos a valorar como su alcance para un proceso de paletizado o el grado de protección para poder manipular alimentos, perfectamente pueden ser factores trascendentales para decidirse en favor de un tipo de robot. A su vez debemos de prestar atención al tipo de programación, si requiere o no de mucha flexibilidad ante el número de productos o detectar la importancia de los tiempos de ciclo.
Hay una tecnología que está ayudando a las empresas lograr sus retos y es la robótica colaborativa y la Inteligencia Artificial. La gran capacidad que posé la inteligencia artificial ayuda a las PYMES aumentar su capacidad productiva. El control de los entornos de las fabricaciones y la mejora de los mismos, es viable gracias a la recopilación de datos en un ordenador y una conexión a Ethernet. Es por ello que la robótica colaborativa ha cobrado gran relevancia debido a que son más fáciles de integrar con prácticamente las mismas capacidades que tienen los robots industriales, pero más baratos en diferentes aspectos para todas las empresas productivas, independientemente de tipo de sector al que se encuentren destinados.
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Los robots industriales son robustos, se instalan sobre bases fijas y han sido creados para obtener 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 los nuevos procesos.
Además, necesitan de jaulas de seguridad para preservar la seguridad de los trabajadores, necesitan de expertos en programación e inversiones que con gran facilidad superan los 100.000 € en función de la tecnología que integran. Los robots colaborativos ofrecen a las pequeñas empresas la opción de automatizar procesos repetitivos de lotes cortos y medianos con unos costes menores que el de los robots industriales. Habitualmente, y valorando por supuesto cómo es cada proceso, por 20.000 euros tenemos a nuestro alcance cobots de hasta 5 kg que tendrán un retorno de la inversión que por lo general suele rondar el año.
Cuando las empresas de automatización asumen un nuevo reto, lo primero que analizan es el proceso que se va a realizar y el tiempo del ROI. El análisis de los detalles señalados hasta el momento dictaminará si debemos de adquirir un robot tradicional o cobot. Si tenemos a nuestra disposición robots que se han dejado de utilizar en otros procesos y que por sus capacidades se pueden reacondicionar al proceso, en primer lugar intentaremos 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 requiere de la incorporación de personas con nuevos conocimientos. Este cambio requiere de la necesidad de realizar un plan de formación que acompañe a los operarios a implicarse al nuevo modelo productivo.
A continuación se muestran los principales beneficios de los cobots
La implementación en los cobots de pantallas táctiles muy intuitivas permite que los trabajadores sin experiencia en programación que sean entrenados con un ejemplo y puedan configurar rápidamente un robot. Los iconos de la HMI desplazan el brazo del robot a los puntos de referencia indicados. Incluso gran parte de los cobots permiten la configuración de los equipos manualmente. Otro método de programación es el registro de seguimiento, en el que únicamente el trabajador guía el cobot con la mano. El robot colaborativo aprende la trayectoria a seguir para seguido repetir el programa de manera automatizada.
¿Son seguros los robots colaborativos?
Los cobots disponen de equipos de seguridad, pero no quiere decir que sean totalmente seguros. Tienen una fuerza limitada para que puedan operar sin vallados de seguridad, pero solo después de llevar a cabo un análisis completo de riesgos, podremos garantizar que no la requieren. El resultado de las evaluaciones de riesgos podría señalar la integración de equipos de seguridad adicionales como escáneres de zona o velocidades de trabajo reducidas. Si elegimos un robot colaborativo, es importante tener todas las certificaciones, como SGS para garantizar que los robots sean conformes con los estándares industriales. El precio inicial a la hora de comprar un cobot es inferior si lo comparamos con el de los brazos robóticos ya que no requieren de vallados de seguridad y además 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 cobots en Granada o en Huelva por poner un ejemplo.
¿Para qué sirven los robots colaborativos?
Algunas de las soluciones en donde más se utilizan es en los procesos de coger y dejar piezas y el ensamblaje de piezas electrónicas. Todos ellos son tareas repetitivas llevados a cabo tanto por trabajadores como por robots colaborativos. Históricamente, las series con lotes cortos eran hechos de la mano de los trabajadores, y en cambio las series largas de piezas precisan de un grado de automatización más avanzada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para realizar los cambios, estos robots son especialmente útiles en procesos como la manufactura.
Atención de máquinas CNC
El abastecimiento de CNC es {una de las soluciones en las que más se emplean los la segunda aplicación a la que más cobots se destinan. Su facilidad de programación permite que los trabajadores de los CNC programen y ejecuten rápidamente un lote de piezas al tiempo que liberan a los trabajadores para realizar otros procesos o controlar varias máquinas a la vez, favoreciendo el aumento de la productividad. Actualmente las aplicaciones robóticas móviles están trabajando con éxito con los cobots para aumentar sus prestaciones. Sobre todo se usan para el transporte de materias primas a centros de mecanizado.
Envasado y células de paletizado
Entre las aplicaciones en donde mayor aceptación están teniendo los cobots es en aplicaciones de carga y descarga de materiales. Evidentemente no ofrecen ciclos tan cortos como los robots Scara, pero sí son de gran utilidad cuando se requiere de un alcance máximo mayor. En dichas soluciones sobresalen todas aquellas tareas que al ser series largas permiten ser automatizadas, como el armado de cajas antes de realizar el envío. Estos procesos suelen necesitar la manipulación de pequeñas cargas que se ajustan perfectamente a las características de los robots colaborativos. Los equipos de visión en 3D con frecuencia se integran en robots colaborativos para optimizar el proceso de control de calidad.
Hay otras aplicaciones que precisan que el robot colaborativo realice unas rutas uniformes como ocurre en las soldaduras robotizadas o de dispensación. En muchas ocasiones se emplean simuladores para estos procesos y se mejoran por medio de programación fuera de línea con generación de código para obtener ciclos más rápidos y reducir el número de errores.
Mejora de la calidad de los productos con supervisión robótica
Las cámaras de visión que se emplean a los robots pueden lograr que el control de los componentes sea rápido. Agregar un sistema de visión sobre un brazo robótico puede ser de gran utilidad en el cambio de un producto a otro. La integración de los cobots aumentará aún más que se vean como una máquina más en sectores como el del sector servicios y los manufactureros. Es evidente que la incorporación de la robótica colaborativa, y más concretamente la consecución de la colaboración entre trabajadores y robots, está logrando disminuir los costos de producción e incrementar la productividad.