Al hablar de automatizar un proceso productivo, necesitamos seleccionar el equipo en función de las particularidades del proceso como puede ser el tiempo de ciclo, la capacidad de carga, y si es necesario que exista una cooperación entre un trabajador y un robot (HRC) cuando sea de ayuda. Puede que aparente ser muy fácil tomar la solución adecuada sin embargo la realidad es que las líneas se confunden entre sí a medida que vamos sumando las dificultades de cada nuevo proceso.
Al buscar la mejora de las fabricaciones estamos hablando de la reducción de costes y de la tecnología que tenemos disponible la capacidad de reacción ante el incremento de los pedidos sin que se incrementen en demasía las contrataciones de personal. Para que nos hagamos una idea aproximada del crecimiento que tienen los brazos robóticos en diferentes sectores manufactureros, según un estudio hecho previo a la pandemia de la Federación Internacional de Robótica, los robots colaborativos ocuparán alrededor de un 30% en 2027 del total de brazos robóticos instalados en el mundo con un importe que rondará los 5 billones de dólares.
Por concepto, aunque conlleva desde luego sus matizaciones, los brazos robóticos tradicionales han sido diseñados para producir con series más largas de piezas que necesitan de escasos cambios de formatos, en cambio los cobots se adaptan con mayor facilidad a las series cortas de fabricación que requieren gran cantidad de cambios de modelos. Si pretendemos analizar con mayor precisión cuándo es mejor agregar un robot colaborativo debemos de fijarnos en la potencia de carga que necesita la muñeca y los protocolos de seguridad del trabajo. En este punto debemos añadir que el grado de repetición que ofrecen los proveedores para ambas aplicaciones robóticas son realmente parecidos.
Para que sirven los cobots
Los cobots son capaces de llevar a cabo prácticamente los mismos procesos que los robots tradicionales gracias a que en los últimos años se ha desarrollado un potente ecosistema de proveedores que diseñan softwares especializados para procesos de paletizado, movimiento componentes o de pick & place 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 a la hora de elegir una u otra aplicación. Del mismo modo necesitamos prestar atención al tipo de programación, si precisa de una máxima flexibilidad ante los cambios de formatos o definir la importancia de la velocidad.
Las empresas disponen a su alcance de herramientas que les ayudan a lograr sus objetivos. La gran capacidad que posé la inteligencia artificial ayuda a las PYMES aumentar sus fabricaciones. La monitorización de los entornos de las fabricaciones y su optimización automatizada, se debe gracias a la obtención de la información en un ordenador y una conexión a Ethernet. Por todos los argumentos indicados, la robótica colaborativa se está volviendo muy populares debido a que son más fáciles de integrar con prácticamente las mismas capacidades que tienen los robots industriales, pero más baratos en muchos sentidos para todas las empresas de fabricación, sin tener en cuenta el sector al que se dediquen.
Solicita información sobre cómo implementar un robot colaborativo en tu empresa
Los brazos robóticos tradicionales son robustos, se ubican sobre bases estables y están diseñados para sacar el mayor rendimiento a las producciones de alta velocidad. Dichas capacidades tan potentes para un gran número de aplicaciones, también les impide adaptarse rápidamente a los nuevos procesos. Además, precisan de celdas de seguridad para velar por la integridad de los operarios, requieren de operarios formados en programación y potentes inversiones que superan los cien mil euros en función de la tecnología que integran. Los cobots garantizan a las pequeñas empresas la posibilidad de automatizar tareas repetitivas de lotes reducidos con unos costes menores al de los robots industriales. Normalmente, y siempre en función de la aplicación, por 20.000 € tenemos a nuestra disposición cobots de mediana carga que generarán un retorno del dinero invertido que por lo general suele rondar el año.
Al iniciar la automatización de un proceso las empresas de automatización, en primer lugar investigan el proceso en cuestión y en cuánto tiempo se va a producir el retorno de la inversión. El análisis de todos los aspectos señalados hasta el momento dictaminará si debemos de adquirir un robot industrial o cobot. Si tenemos a nuestra disposición brazos robóticos que han quedado en desuso 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 la tecnología robótica ha sufrido en los últimos años está favoreciendo a las empresas a mejorar su ventaja competitiva. El cambio de modelo productivo conlleva la incorporación de trabajadores con nuevos conocimientos. Esta revolución industrial implica la necesidad de realizar una estrategia de formación que acompañe a las personas a adaptarse a los nuevos procesos.
Beneficios de los robots colaborativos respecto a los robots tradicionales
La integración en los cobots de pantallas táctiles muy sencillas ayuda a que los trabajadores sin experiencia en programación que sean entrenados con un ejemplo y puedan modificar fácilmente un robot. Los caracteres que aparecen la HMI mueven el brazo robótico a los puntos de referencia indicados. Además la gran mayoría de los robots colaborativos permiten la programación de los equipos de manera manual. Otro método de programación es el registro de seguimiento, en el que simplemente el operador guía el brazo robótico con la mano. El cobot aprende las coordenadas a seguir para seguido repetir el programa de manera autónoma.
¿Son confiables los robots colaborativos?
Los robots colaborativos disponen de sistemas de seguridad sin embargo no significa que sean totalmente confiables. Disponen de una fuerza limitada para que puedan funcionar sin protecciones de seguridad, pero únicamente después de realizar un análisis completo de riesgos, podremos garantizar que no la necesitan. El resultado del informe podría señalar la incorporación de sistemas de seguridad adicionales como por ejemplo escáneres de zona o reductores de velocidad. Si elegimos un robot colaborativo, es importante disponer de todas las certificaciones, como UL para garantizar que los robots sean conformes con los estándares de la industria. La inversión inicial a la hora de comprar robots colaborativos es mucho menor en comparación con los robots industriales y tienen 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 robots colaborativos en Castilla la Mancha o en Aragón por poner un ejemplo.
¿En qué otros procesos se integran los cobots?
Algunas de las aplicaciones más recomendables son los procesos de coger y dejar componentes y el ensamblaje de componentes electrónicos. Todos ellos son procesos continuos llevados a cabo tanto por humanos como por cobots. Hasta la fecha, los procesos con lotes cortos eran desarrollados por las personas, mientras que los lotes de alto volumen requieren de un grado de automatización más avanzada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para realizar los cambios, estos brazos robóticos son especialmente útiles en industrias como el embalaje.
Abastecimiento de máquinas CNC
El abastecimiento de centros de mecanizado es {una de las soluciones en las que más se emplean los cobots. Al ser muy sencillos de configurar ayuda a los operadores de los centros de mecanizado programen y produzcan rápidamente una serie de piezas al tiempo que liberan a los operarios para llevar a cabo otros procesos o dirigir varias máquinas a la vez, favoreciendo el aumento de la productividad. Ahora los robots AGV están trabajando con éxito con los robots colaborativos para ampliar sus prestaciones. Principalmente se emplean en el transporte de materias primas a centros de mecanizado.
Envasado y procesos de paletizado
Entre las aplicaciones en donde mayor aceptación están teniendo los robots colaborativos es en soluciones de pick & place de piezas. Evidentemente no son tan rápidos como los robots Delta, pero son especialmente útiles cuando se precisa de un alcance de brazo mayor. Entre dichas soluciones sobresalen las tareas que al ser series largas permiten ser automatizadas, como el empaquetado de paquetes antes de realizar el envío. Estos trabajos suelen dedicarse a la manipulación de pequeñas cargas que se adaptan de manera adecuada a las particularidades de los cobots. Los equipos de visión artificial a menudo se combinan con cobots para mejorar la calidad del producto. Hay otras aplicaciones que requieren que el robot realice unas rutas fijas como sucede en las operaciones de soldadura 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 ciclos más rápidos y reducir el número de errores.
Cobots para la inspección de calidad automática
Las cámaras de visión que se incorporan a los robots pueden hacer que la inspección de calidad de los componentes sea ágil. Montar un equipo de visión en 3D sobre un robot industrial puede ser de ayuda en el cambio rápido de productos. La integración de los robots colaborativos crecerá aún más que se vean como una herramienta más en industrias como el de los laboratorios y los manufactureros. Es evidente que automatizar por medio de los robots colaborativos, y en concreto la llegada de la colaboración entre humanos y máquinas, está permitir reducir los costos de producción e incrementar la productividad.