Cuando nos referimos a automatizar un proceso, es imprescindible seleccionar el equipo en función de las características del proceso como puede ser la velocidad, la capacidad de carga, y si es preciso que se dé una cooperación entre un operario y un robot (HRC) cuando sea de ayuda. Puede que aparente ser muy sencillo tomar la solución adecuada sin embargo la realidad es que los conceptos se mezclan entre sí en función de las particularidades de cada nuevo proceso.
Al referirnos a la optimización de los procesos productivos 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 se incrementen en exceso las contrataciones de personal. Para que nos hagamos una idea aproximada de la gran aceptación que tienen los robots colaborativos en las empresas, según un análisis hecho antes de la pandemia de la Federación Internacional de Robótica, los robots colaborativos ocuparán alrededor de un 30% en 2027 del total de robots industriales instalados a nivel global con un valor que rondará los 5 billones de dólares.
Definición de cobot
Por definición, aunque evidentemente tiene sus matizaciones, los brazos robóticos tradicionales han sido creados para poder trabajar con producciones más largas de piezas que precisan de pocos cambios en las producciones, en cambio los cobots se ajustan con gran facilidad a las series cortas de fabricación que necesitan gran cantidad de cambios de modelos. Si deseamos analizar en profundidad por qué es mejor integrar un robot colaborativo debemos de estudiar en la capacidad de carga útil que necesita la aplicación y los requisitos de seguridad del trabajo. Cabe señalar que el grado de repetitividad que disponen los proveedores para ambas aplicaciones robóticas son realmente parecidos.
Para que sirven los cobots
Los cobots son capaces de llevar a cabo prácticamente las mismas aplicaciones que los robots industriales gracias a que se están creando un potente ecosistema de proveedores que diseñan softwares especializados para procesos de soldadura, movimiento componentes o de pick & place que incluyen si lo requiere inteligencia Artificial. Otros factores a tener en cuenta como el alcance del brazo para un proceso de paletizado o el grado de protección para poder trabajar en el sector alimentario, pueden ser determinantes para seleccionar una u otra aplicación. A su vez necesitamos prestar importancia al tipo de programación, si precisa de una máxima flexibilidad ante los cambios de formatos o detectar la importancia de los tiempos de ciclo.
Las empresas tienen a su alcance de herramientas que les permiten lograr sus objetivos. Las posibilidades que ofrece hoy en día el Deep Learning permite también a las pequeñas empresas aumentar sus capacidades. La gestión de los entornos operativos y la mejora de los mismos, es factible gracias a la obtención de la información en un ordenador y una simple vía a Ethernet. Es por ello que los cobots han cobrado gran relevancia debido a que son más fáciles de instalar con muchos de los mismos beneficios que tienen los robots tradicionales, solo que menos costosos en diferentes aspectos para las empresas industriales, sin tener en cuenta tipo de sector al que se encuentren destinados.
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Los brazos robóticos industriales son fuertes, se colocan en puestos permanentes y han sido creados para obtener el mayor rendimiento a las fabricaciones de alta velocidad. Estas características tan potentes para un gran número de trabajos, también les impide adaptarse rápidamente a los nuevos procesos.
También requieren de vallados de seguridad para preservar la integridad de los operarios, necesitan de operarios formados en programación e inversiones que superan los cien mil euros en función de la tecnología que integran. Los robots colaborativos garantizan a las compañías pequeñas la posibilidad de automatizar trabajos repetitivos de pequeñas y grandes series con unos costos menores que el de los robots tradicionales. Habitualmente, y siempre en función de la aplicación, por 20.000 € podemos encontrar robots colaborativos de mediana carga que generarán un ROI que puede ser de 12 meses.
Cuando las compañías de automatización inician un nuevo reto, en primer lugar investigan el proceso que se va a realizar y el plazo para obtener el ROI. El análisis de los detalles indicados hasta el momento dictaminará si debemos que comprar un robot tradicional o un colaborativo. Si tenemos a nuestra disposición brazos robóticos que han quedado en desuso y que por sus características se pueden reacondicionar al proceso, la primera opción se centrará en buscar el modo de adaptarlos. Hay que recordar que en los últimos años se ha reducido el precio de los robots está ayudando a las empresas a mejorar su competitividad. La integración de aplicaciones automáticas requiere de la incorporación de trabajadores con nuevos conocimientos. Este proceso de transformación implica la necesidad de realizar una estrategia de capacitación que acompañe a los trabajadores a implicarse al nuevo modelo productivo.
A continuación nos gustaría recordar los principales beneficios de los cobots
La integración en los robots colaborativos de pantallas táctiles muy sencillas permite que los operarios sin experiencia en programación que sean entrenados con un ejemplo y puedan configurar rápidamente un robot. Los caracteres que aparecen la HMI desplazan el brazo robótico a los puntos de referencia establecidos. Incluso gran parte de los robots colaborativos permiten la configuración de los procesos manualmente. Otro sistema de programación es la programación manual, en el que únicamente el operador guía el brazo cobot con manualmente. El robot aprende las coordenadas a realizar para después repetir el programa de manera automática.
¿Cómo es la seguridad de un cobot?
Los robots colaborativos llevan incorporados equipos de seguridad sin embargo no significa que sean 100% confiables. Disponen de una fuerza limitada para que puedan operar sin protecciones de seguridad, pero solo después de llevar a cabo un análisis completo de riesgos, podremos garantizar que no la requieren. El resultado del informe podría señalar la integración de sistemas de seguridad adicionales como escáneres 3D o velocidades de trabajo más bajas. Al instalar un robot colaborativo, es importante tener todas las certificaciones, como la alemana TUV SUD para garantizar que los robots sean conformes con los estándares de la industria. El precio inicial a la hora de comprar cobots es mucho menor si lo comparamos con la de los brazos robóticos y 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 un robot colaborativo en Zaragoza o en Alicante, por poner un ejemplo.
Coger y dejar piezas con soluciones automatizadas
Algunas de las aplicaciones en donde más se utilizan es en los procesos pick & place y el montaje de componentes electrónicos. Todos ellos son tareas repetitivas llevados a cabo tanto por operarios como por robots colaborativos. Tradicionalmente, las series con lotes cortos eran fabricados de la mano de los operarios, sin embargo los lotes de alto volumen necesitan de un grado de automatización más desarrollada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para los cambios rápidos, estos brazos robóticos son especialmente eficaces en procesos como el embalaje.
Abastecimiento de centros de mecanizado
El abastecimiento de máquinas CNC es {uno de los procesos en los que más se emplean los el segundo proceso al que más cobots se destinan. Al ser muy sencillos de configurar ayuda a los operadores de los centros de mecanizado configuren y fabriquen rápidamente una serie de piezas al tiempo que liberan a los trabajadores para desempeñar otras tareas o llevar varias máquinas al mismo tiempo, lo que aumenta el rendimiento de la producción. Actualmente los robots AMR están trabajando con éxito con los robots colaborativos para ampliar sus capacidades. Sobre todo se usan para el envío de materias primas a máquinas CNC.
Envasado y paletizado automático
Entre las aplicaciones en donde mayor grado de integración están teniendo este tipo de robots es en procesos de pick & place de componentes. Estos robots no son tan rápidos como los robots Delta, pero sí son de gran utilidad cuando se requiere de un alcance máximo mayor. Entre dichas soluciones destacan todas las tareas que al ser series largas permiten ser automatizadas, como el armado de cajas antes de realizar el envío. Estos trabajos suelen dedicarse a el transporte de pequeñas piezas que se ajustan de manera adecuada a las particularidades de los cobots. Los equipos de visión en 3D a menudo se integran en robots colaborativos para mejorar la calidad del producto. Existen otras aplicaciones que requieren que el robot trace unas trayectorias continuas como ocurre en las operaciones de soldadura o de dispensación. En muchas ocasiones se utilizan softwares para esta aplicación y se integra a la perfección la programación outline con simulación para lograr movimientos más rápidos y disminuir el índice de fallos.
Control de los productos de forma automatizada
Los sistemas de visión en 3D que se utilizan a los brazos robóticos pueden hacer que la inspección de calidad de las piezas sea ágil. Agregar un equipo de visión en 3D sobre un brazo robótico puede ayudar en el cambio rápido de lotes de piezas. La adopción de los robots colaborativos aumentará a medida que se transformen en un elemento común en sectores como el del procesamiento de alimentos y el retail. Es un hecho que automatizar por medio de los robots colaborativos, y más concretamente la consecución de la colaboración entre operarios y robots, está logrando reducir los costos de producción e incrementar la productividad.