Si hablamos de automatizar un proceso productivo, es imprescindible elegir el robot a tenor de las particularidades del proceso como puede ser la velocidad, el espacio necesario, y si es preciso que se dé una colaboración entre un operario y un robot (HRC) cuando sea necesario. Parece que es muy fácil tomar la solución adecuada, pero a decir verdad, las líneas se mezclan entre sí a medida que vamos sumando las particularidades de cada proyecto.
Al referirnos a la optimización de los procesos productivos en realidad hacemos referencia a la reducción de costes y de la tecnología que disponemos a nuestro alcance la capacidad de reacción ante el aumento de los pedidos sin que se incrementen en demasía las contrataciones de trabajadores. Para que nos hagamos una idea aproximada de la gran aceptación que están viviendo los robots colaborativos en las empresas, según un análisis hecho previo a la pandemia de IFR.org, los robots colaborativos ocuparán alrededor de un 30% en 2027 del cómputo global de brazos robóticos instalados a nivel global con un valor que alcanzará los 5 billones de dólares.
Por definición, aunque evidentemente tiene sus matizaciones, los brazos robóticos tradicionales han sido diseñados para producir con series más largas de piezas que precisan de pocos cambios en las producciones, sin embargo los cobots se ajustan con mayor facilidad a las series cortas de fabricación que precisan gran cantidad de cambios de modelos. Si queremos analizar en profundidad cuándo es mejor agregar un cobot podemos empezar con fijarnos en la capacidad de carga útil que requiere la muñeca y los requisitos de seguridad del proceso. Cabe señalar que el grado de repetitividad que disponen los proveedores para ambos tipos de robots son muy similares.
Para que sirven los cobots
Los robots colaborativos son capaces de llevar a cabo prácticamente los mismos procesos que los robots industriales gracias a que se están creando un importante ecosistema de proveedores que ofrecen softwares especializados para trabajos de paletizado, manipulación piezas o de pick & place que incluyen si es necesario inteligencia Artificial. Otros factores 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 tipo de robot. Del mismo modo debemos de prestar atención al tipo de programación, si necesita de mucha flexibilidad ante el número de formatos o definir la importancia de si la velocidad puede ser un factor determinante.
Las empresas tienen a su alcance de herramientas que les ayudan a lograr sus objetivos. Las posibilidades que ofrece actualmente la inteligencia artificial ayuda a las PYMES aumentar sus capacidades. La gestión de los entornos productivos y su optimización automatizada, es posible gracias a la obtención de la información en un ordenador y una conexión a Ethernet. Por todos los aspectos indicados, la robótica colaborativa se está volviendo muy populares debido a que son más fáciles de implementar con prácticamente las mismas características que disponen los robots industriales, solo que menos costosos en diferentes aspectos para todas las empresas de fabricación, sin importar el número de empleados que tenga.
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Los robots industriales son robustos, se colocan en puestos permanentes y están diseñados para obtener el mayor rendimiento a las fabricaciones de largas series. Dichas particularidades tan importantes para un gran número de trabajos, también les impide adaptarse rápidamente a nuevos puestos en las líneas de fabricación.
También necesitan de vallados de seguridad para preservar la seguridad de los trabajadores, necesitan de personal con conocimientos avanzados en programación e inversiones que superan los 100.000 € en función de los equipos periféricos. Los robots colaborativos garantizan a las PYMES la posibilidad de automatizar trabajos repetitivos de lotes cortos y medianos con unos costes menores al de los robots tradicionales. Normalmente, y siempre en función de la aplicación, por 20.000 € tenemos a nuestro alcance cobots de media carga que generarán un ROI que por lo general suele rondar el año.
Cuando las empresas de automatización asumen un nuevo reto, lo primero que analizan es la aplicación en cuestión y en cuánto tiempo se va a producir el retorno de la inversión. El estudio de todos los aspectos señalados anteriormente determinará si debemos de adquirir un robot industrial o cobot. Si se da el caso 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 integrarlos. Cabe señalar que en la última década se ha reducido el precio de los robots está favoreciendo a las compañías a mejorar su competitividad. El cambio de modelo productivo precisa de la incorporación de operarios con nuevas capacidades. Esta revolución industrial precisa de la necesidad de realizar un plan de capacitación que acompañe a los operarios a adaptarse al nuevo modelo productivo.
A continuación nos gustaría recordar algunos de los beneficios de los cobots.
La incorporación en los cobots de pantallas táctiles muy sencillas ayuda a que los operarios sin experiencia en programación que sean entrenados con un ejemplo y puedan modificar fácilmente un robot. Los caracteres de la HMI desplazan el brazo robótico a los puntos de referencia deseados. Además muchos de los cobots permiten la programación de los procesos de manera manual. Otro método de programación es el registro de seguimiento, en el que simplemente el operador mueve el brazo robótico con la mano. El cobot memoriza las coordenadas a realizar para después repetir el programa de manera autónoma.
¿Son confiables los cobots?
Los robots colaborativos disponen de sistemas de seguridad, pero por ello no significa que sean 100% confiables. Tienen una fuerza limitada para que puedan funcionar sin protecciones de seguridad, pero solo después de llevar a cabo un análisis completo de riesgos, podremos garantizar que no la necesitan. El resultado de las evaluaciones de riesgos podría señalar la incorporación de sistemas de seguridad adicionales como por ejemplo escáneres de área o reductores de velocidad. Al instalar un cobot, es importante disponer de todas las certificaciones, como SGS para garantizar que los equipos sean conformes con los estándares industriales. La inversión inicial a la hora de comprar un robot colaborativo es muy inferior si lo comparamos con la de los brazos robóticos dado que habitualmente no necesita instalar vallados de seguridad. 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 Cáceres o en Mallorca por poner un ejemplo.
Elegir y colocar productos de forma automatizada
Algunas de las aplicaciones en donde más se utilizan es en los procesos pick & place y el montaje de piezas electrónicas. Todos ellos son trabajos repetitivos llevados a cabo tanto por humanos como por cobots. Hasta la fecha, las series de bajo volumen eran hechos de la mano de las personas, sin embargo los lotes de alto volumen precisan de una automatización más desarrollada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para realizar los cambios, los cobots son especialmente eficaces en procesos como la manufactura.
Abastecimiento de máquinas de control numérico
El abastecimiento de CNC es {una de las soluciones en las que más se utilizan los robots colaborativos. Su facilidad de programación permite que los operarios de los centros de mecanizado programen y fabriquen rápidamente un lote de piezas al tiempo que liberan a las personas para realizar otros procesos o dirigir varias máquinas al mismo tiempo, favoreciendo el aumento de la productividad. Actualmente las aplicaciones robóticas móviles están cooperando con éxito con los robots colaborativos para mejorar sus capacidades. Principalmente se dedican al transporte de componentes a centros de mecanizado.
Envasado y células de paletizado
Entre las aplicaciones en donde mayor aceptación están adquiriendo los cobots es en procesos de carga y descarga de materiales. Evidentemente no ofrecen ciclos tan cortos como los robots Delta, pero sí son de gran utilidad cuando se necesita de un alcance de brazo mayor. Entre estas aplicaciones sobresalen todas las tareas que siendo repetitivas permiten ser automatizadas, como el empaquetado de cajas antes de enviar el pedido. Estos trabajos suelen conllevar la manipulación de pequeñas cargas que se adaptan de manera adecuada a las particularidades de los robots colaborativos. Los sistemas de visión en 3D a menudo se integran en cobots para mejorar la calidad del producto.
Existen otras soluciones que necesitan que el robot colaborativo trace unas trayectorias continuas como sucede en las soldaduras robotizadas o de encolado. La mayoría de las veces se emplean softwares para esta aplicación y se mejoran por medio de programación fuera de línea con simulación para lograr movimientos más rápidos y reducir la cantidad de errores.
Control de los productos de manera automática
Los sistemas de visión en 3D que se utilizan a los cobots son capaces de lograr que el control de las piezas sea ágil. Montar una cámara de alta resolución sobre un cobot puede ayudar en el cambio rápido de lotes de piezas. La llegada de los robots colaborativos aumentará a medida que se vean como una herramienta más en industrias como el del sector servicios y el retail. No cabe duda que automatizar por medio de los robots, y especialmente la consecución de la colaboración entre humanos y máquinas, está permitir disminuir el precio de producción e incrementar la productividad.