Si hablamos de automatizar un proceso, necesitamos seleccionar la máquina automática en función de las particularidades de la aplicación como puede ser la velocidad, la capacidad de carga, y si es imprescindible que se dé una cooperación entre un operario y un robot (HRC) cuando así lo requiera. Puede que aparente ser muy fácil tomar la solución adecuada pero a decir verdad, los conceptos se confunden entre sí a medida que vamos sumando las particularidades de cada nuevo proceso.
Al buscar la mejora de las fabricaciones en realidad hacemos referencia a la reducción de costes y de los recursos que disponemos para hacer frente al incremento de las producciones sin que se incrementen en demasía las contrataciones de operarios. Para que nos hagamos una idea aproximada del crecimiento que tienen los robots colaborativos en las pequeñas y medianas empresas, según un informe realizado previo a la llegada del covid-19 de la Federación Internacional de Robótica, los robots colaborativos ocuparán alrededor de un 30% en 2027 del cómputo global de brazos robóticos instalados en el mundo con un importe que rondará los 5 billones de dólares.
Definición de cobot
Por concepto, aunque conlleva desde luego sus matizaciones, los brazos robóticos tradicionales han sido creados para poder trabajar con series más largas de componentes que precisan de pocos cambios en las producciones, mientras que los robots colaborativos se adaptan con gran facilidad a las series cortas de producción que necesitan un mayor número de cambios de modelos. Si deseamos analizar en profundidad por qué es mejor agregar un robot colaborativo podemos empezar con estudiar en la potencia de carga que requiere la aplicación y los protocolos de seguridad del trabajo. Cabe señalar que el grado de repetitividad que ofrecen los fabricantes 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 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, movimiento componentes o de picking que incluyen si lo requiere inteligencia Artificial. Otros aspectos a valorar 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. También debemos de prestar importancia al tipo de programación, si necesita de una máxima flexibilidad ante los cambios de productos o definir la importancia de si la cadencia puede ser un factor determinante.
Las empresas 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 su capacidad productiva. La monitorización de los entornos operativos y sus correspondientes ajustes automáticos, es posible gracias a la recopilación de datos en un ordenador y una toma a Ethernet. Es por ello que los robots colaborativos han cobrado gran relevancia porque son más fáciles de implementar con prácticamente las mismas capacidades que disponen los robots tradicionales, pero con menos costes en diferentes aspectos para las empresas industriales, sin importar tipo de sector al que se encuentren destinados.
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Los robots industriales son pesados, se sitúan sobre bases fijas y están diseñados para extraer el mayor rendimiento a las fabricaciones de gran volumen. Dichas particularidades tan potentes para un gran número de aplicaciones, les limita a su vez para adaptarse rápidamente a los nuevos procesos.
Hay que tener en cuenta que necesitan de jaulas de seguridad para preservar la integridad de los trabajadores, requieren de operarios formados en programación e inversiones que con gran facilidad superan los cien mil euros en función de los equipos periféricos. Los pequeños robots garantizan a las compañías pequeñas la posibilidad de automatizar tareas repetitivas de lotes reducidos con unos costes muy inferiores que el de los robots tradicionales. Normalmente, y valorando por supuesto cómo es cada proceso, por 20.000 euros tenemos a nuestra disposición robots colaborativos de hasta 5 kg que tendrán un ROI que por lo general suele rondar el año.
Al iniciar un nuevo proyecto las empresas de robótica, en primer lugar estudian la aplicación en cuestión y en cuánto tiempo se va a producir el retorno de la inversión. El estudio de todos los factores detectados hasta el momento dictaminará si debemos de adquirir un robot tradicional o cobot. Si existen brazos robóticos que han quedado en desuso y que por sus capacidades son aptos para el nuevo trabajo, la primera opción se centrará en buscar el modo 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. La integración de aplicaciones automáticas precisa de la incorporación de trabajadores con nuevas capacidades. Este proceso de transformación 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 recalcar algunos de los beneficios de los robots colaborativos.
La integración en los robots colaborativos de interfaces muy sencillas permite que las personas sin experiencia en programación que aprendan con un ejemplo y puedan modificar fácilmente un robot. Los caracteres que se muestran la HMI mueven el brazo del robot a los puntos de referencia establecidos. Incluso gran parte de los cobots permiten la programación de los procesos manualmente. Otro método de programación es el registro de seguimiento, en el que simplemente el trabajador guía el robot colaborativo con la mano. El cobot aprende la trayectoria a seguir para seguido repetir el programa de manera autónoma.
¿Cómo es la seguridad de un robot colaborativo?
Los cobots disponen de sistemas de seguridad, pero por ello no significa que sean 100% confiables. Disponen de una potencia limitada para que puedan trabajar sin vallados de seguridad, pero únicamente después de realizar una evaluación exhaustiva de riesgos, podremos garantizar que no la necesitan. El resultado del informe podría señalar la incorporación de equipos de seguridad adicionales como por ejemplo escáneres 3D o velocidades de operación más bajas. Si elegimos un robot colaborativo, es importante disponer de todas las certificaciones, como SGS para garantizar que los equipos cumplan con los estándares de la industria. La inversión inicial a la hora de comprar cobots es inferior si lo comparamos con la de los robots tradicionales y tienen un consumo de energía muy bajo. En Automatización PRO trabajamos para toda España y Portugal por lo que estamos encantados de ofrecerte información detallada ya sea porque quieres comprar robots colaborativos en Burgos o en Valladolid por poner un ejemplo.
¿Dónde se usan los robots colaborativos?
Algunas de las soluciones en donde más se utilizan es en los procesos mover productos y el ensamblaje de piezas electrónicas. Todos ellos son procesos continuos realizados tanto por humanos como por cobots. Tradicionalmente, las series con lotes cortos eran hechos de la mano de los trabajadores, y en cambio las series largas de piezas necesitan de una automatización más avanzada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para realizar los cambios, estos brazos robóticos son especialmente útiles en procesos como la logística.
Carga de CNC
El abastecimiento de máquinas de control numérico es {uno de los procesos en los que más se utilizan los cobots. Al ser muy fáciles de configurar ayuda a los operadores de las máquinas CNC programen y ejecuten rápidamente un lote de piezas al tiempo que liberan a los operarios para llevar a cabo otros procesos o encargarse de varias máquinas al mismo tiempo, favoreciendo el aumento de la productividad. Ahora los robots AMR están cooperando con éxito con los robots colaborativos con el fin de mejorar sus capacidades. Sobre todo se dedican al transporte de materiales a centros de mecanizado.
Picking de los pedidos y paletizado automático
Entre las aplicaciones en donde mayor grado de integración están adquiriendo los cobots es en aplicaciones de pick & place de materiales. Estos robots no son tan rápidos como los robots Delta, pero son especialmente útiles cuando se necesita de un alcance de brazo mayor.
Entre estos procesos destacan todas las tareas que al ser series largas permiten ser automatizadas, como el armado de cajas antes de enviar el pedido. Estos procesos suelen dedicarse a el transporte de pequeñas piezas que se ajustan perfectamente a las particularidades de los robots colaborativos. Los sistemas de visión artificial a menudo se integran en robots colaborativos para optimizar el proceso de control de calidad. Existen otras soluciones que precisan que el cobot realice unas trayectorias fijas como sucede en las operaciones de soldadura o de encolado. La mayoría de las veces se emplean simuladores para esta aplicación y se mejoran por medio de programación fuera de línea con generación de código para lograr ciclos más rápidos y disminuir el número de fallos.
Robots colaborativos para la inspección de calidad robotizado
Las cámaras de inspección de metrología que se añaden a los robots colaborativos son capaces de lograr que la inspección de calidad de los componentes sea rápida. Colocar un equipo de visión en 3D sobre un robot colaborativo puede ser de gran utilidad en el cambio rápido de productos. La llegada de los robots colaborativos crecerá a medida que se transformen en un elemento común en industrias como el de la medicina y los manufactureros. No cabe duda que automatizar por medio de la robótica industrial, y especialmente la llegada de la colaboración entre operarios y cobots, está logrando reducir los costos de producción y aumentar la productividad.