Al hablar de automatizar un proceso, debemos de seleccionar la máquina robótica a tenor de las características del proceso como puede ser el tiempo de ciclo, el espacio requerido, y si es necesario que exista una colaboración entre un trabajador y un robot (HRC) cuando así lo precise. Puede que aparente ser muy sencillo tomar la solución adecuada sin embargo a decir verdad, los conceptos se difuminan entre sí en función de las dificultades de cada nuevo proceso.
Al referirnos a la mejora de los procesos productivos en realidad hacemos referencia a la reducción de costes y de los recursos que disponemos para hacer frente al incremento de los pedidos sin que aumenten en exceso las contrataciones de trabajadores. Con el fin de hacernos una idea aproximada de la gran aceptación que tienen los cobots en las pequeñas y medianas empresas, según un informe realizado previo a prepandemia de la Federación Internacional de Robótica, los robots colaborativos ocuparán alrededor de un 30% en 2027 del total de robots industriales instalados en el mundo con un importe que alcanzará los 5 billones de dólares.
Definición de cobot
Por concepto, aunque evidentemente tiene sus matizaciones, los robots industriales han sido creados para producir con series más largas de componentes que necesitan de pocos cambios de formatos, en cambio los robots colaborativos se ajustan con gran facilidad a las series cortas de fabricación que precisan un mayor número de cambios de modelos. Si deseamos analizar con más detenimiento por qué es mejor agregar un robot colaborativo podemos empezar con estudiar en la capacidad de carga útil que requiere la muñeca y los protocolos de seguridad del trabajo. Cabe señalar que el grado de repetición que ofrecen los proveedores para ambas aplicaciones robóticas son muy similares.
Para que sirven los cobots
Los robots colaborativos pueden realizar prácticamente los mismos trabajos que los robots tradicionales gracias a que se están creando un potente ecosistema de desarrolladores de aplicaciones que proporcionan softwares especializados para trabajos de paletizado, movimiento componentes o de pick & place que incluyen si lo requiere IA. Otros aspectos a valorar como su alcance para una aplicación de paletizado o el grado de protección para poder trabajar en el sector alimentario, son factores importantes para seleccionar un tipo de robot. También debemos de prestar atención al tipo de programación, si precisa de una máxima flexibilidad ante el número de formatos o definir la importancia de la cadencia.
Las PYMES tienen a su alcance de herramientas que les permiten alcanzar sus objetivos. Las posibilidades que ofrece hoy en día la inteligencia artificial ayuda a las PYMES aumentar sus fabricaciones. El control de los entornos de las fabricaciones y su optimización automatizada, se debe gracias a la obtención de datos en un ordenador y una conexión a Ethernet. Es por ello que los robots colaborativos se están volviendo muy populares debido a que son más fáciles de instalar con muchos de los mismos beneficios que tienen los robots tradicionales, solo que menos costosos en muchos sentidos para las empresas industriales, independientemente del sector al que se dediquen.
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Los brazos robóticos tradicionales son fuertes, se ubican sobre bases estables y han sido creados para sacar el mayor rendimiento a las producciones de alta velocidad. Estas capacidades tan avanzadas para un gran número de aplicaciones, les limita a su vez para adaptarse rápidamente a los nuevos procesos.
Hay que tener en cuenta que requieren de celdas de seguridad para garantizar la seguridad de los operarios, requieren de personal con conocimientos avanzados en programación e inversiones que con gran facilidad superan los 100.000 € en función de los accesorios. Los pequeños robots garantizan a las compañías pequeñas la posibilidad de automatizar tareas repetitivas de pequeñas y grandes series con unos costos menores al de los robots tradicionales. Normalmente, y valorando por supuesto cómo es cada proceso, por 20.000 euros podemos adquirir robots colaborativos de hasta 5 kg que tendrán un ROI que será inferior al año.
Cuando las empresas de automatización inician 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 detectados hasta el momento determinará si tenemos que comprar un robot industrial o un colaborativo. Si existen robots que se han dejado de utilizar en otros procesos y que por sus características se pueden reacondicionar al proceso, la primera opción se centrará en buscar el modo de integrarlos.
Cabe señalar que el abaratamiento que esta tecnología ha sufrido en los últimos años está favoreciendo a las empresas a aumentar su ventaja competitiva. La integración de aplicaciones automáticas requiere de la incorporación de personas con nuevos perfiles. Este cambio implica la necesidad de realizar una estrategia de formación que acompañe a los trabajadores a adaptarse a los nuevos procesos.
A continuación se muestran los principales beneficios de los cobots respecto a los robots industriales.
La integración en los cobots de pantallas táctiles muy sencillas ayuda a que los trabajadores sin experiencia en programación que aprendan con un ejemplo y puedan modificar fácilmente un robot. Los iconos que se muestran la HMI desplazan el robot a los puntos de referencia establecidos. Incluso gran parte de los robots colaborativos 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 robot colaborativo con manualmente. El cobot memoriza las coordenadas a seguir para seguido repetir el programa de manera automática.
¿Cómo es la seguridad de un robot colaborativo?
Los robots colaborativos llevan incorporados equipos de seguridad pero por ello no quiere decir que sean totalmente confiables. Tienen una fuerza limitada para que puedan funcionar sin vallados de seguridad, pero solo después de realizar una evaluación exhaustiva de riesgos, podremos asegurar que no la requieren. El resultado del informe podría indicar la integración de equipos de seguridad adicionales como escáneres de área o velocidades de trabajo más bajas. Si elegimos un cobot, es importante tener todas las certificaciones, como SGS para garantizar que los robots sean conformes con los estándares de la industria. La inversión inicial a la hora de comprar robots colaborativos es inferior en comparación con la de los robots tradicionales y requieren de muy poco espacio para su integración. En Automatización PRO trabajamos para todo España y Portugal por lo que estamos encantados de ofrecerte información detallada ya sea porque quieres comprar un robot colaborativo en Sevilla o en Bizkaia, por poner un ejemplo.
¿En qué otras aplicaciones se utilizan los cobots?
Algunas de las soluciones en donde más se emplean es en los procesos mover piezas y el ensamblaje de componentes electrónicos. Todos ellos son tareas repetitivas realizados tanto por operarios como por robots colaborativos. Históricamente, los artículos de bajo volumen eran fabricados por las personas, sin embargo las series largas de piezas requieren de un grado de automatización más desarrollada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para los cambios rápidos, estos robots son especialmente eficaces en industrias como el embalaje.
Suministro de piezas a máquinas de control numérico
El abastecimiento de centros de mecanizado es {uno de los procesos en los que más se utilizan los el segundo proceso al que más cobots se destinan. Al ser muy fáciles de configurar ayuda a los trabajadores de los centros de mecanizado configuren y ejecuten rápidamente un lote de piezas al tiempo que liberan a los operarios para llevar a cabo otras tareas o encargarse de varias máquinas al mismo tiempo, lo que permite el rendimiento de la producción. Ahora las aplicaciones robóticas móviles están trabajando con éxito con los cobots para ampliar sus prestaciones. Principalmente se utilizan para el transporte de piezas a máquinas automáticas.
Embalaje y paletizado automático
Entre los procesos en donde mayor grado de integración están teniendo este tipo de robots es en procesos de pick & place de productos. Estos robots no son tan rápidos como los robots Delta, pero son especialmente útiles cuando se precisa de un alcance máximo mayor. En estos procesos destacan todas aquellas tareas que por ser grandes producciones son susceptibles de ser automatizadas, como el armado de cajas antes de enviar el pedido. Estos procesos suelen dedicarse a el transporte de pequeñas piezas que se adaptan perfectamente a las particularidades de los robots colaborativos. Los equipos de visión en 3D con frecuencia se combinan con robots colaborativos para optimizar el proceso de control de calidad.
Existen otras aplicaciones que requieren que el robot trace unas rutas continuas como sucede en las soldaduras robotizadas o de encolado. Para conseguirlo, frecuentemente se utilizan software de simulación para esta aplicación y se mejoran por medio de programación outline con simulación para lograr movimientos más rápidos y reducir el número de errores.
Control de los productos de manera automatizada
Los sistemas de visión en 3D que se emplean a los robots pueden lograr que la inspección de calidad de las piezas sea sencilla. Colocar 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 robots colaborativos aumentará a medida que se conviertan en un elemento común en sectores como el del sector servicios y el logístico. Es un hecho que automatizar por medio de la robótica colaborativa, y especialmente la llegada de la colaboración entre operarios y robots, está permitir disminuir los costos de producción e incrementar la productividad.