Al hablar de automatizar un proceso, es imprescindible seleccionar el equipo en función de las particularidades del proceso como puede ser el tiempo de ciclo y el espacio requerido. Parece que es muy sencillo tomar una solución generalizada pero la realidad es que las líneas se difuminan entre sí a medida que vamos sumando las particularidades de cada proyecto.
Cuando hablamos de la optimización de las fabricaciones estamos hablando de la reducción de costes y de la tecnología que tenemos disponible la capacidad de reacción ante el aumento de las producciones sin que se incrementen en exceso las contrataciones de personal. Para que nos hagamos una idea aproximada del éxito que están viviendo los cobots en las pequeñas y medianas empresas, según un informe de IFR.org, el mercado de los robots colaborativos será 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 robot colaborativo
Por concepto, aunque conlleva desde luego sus matizaciones, los robots industriales han sido diseñados para poder trabajar con series más largas de piezas que requieren de pocos cambios en las producciones, sin embargo los robots colaborativos se adaptan con mayor facilidad a las series cortas de fabricación que requieren un mayor número de cambios de productos. Si deseamos investigar con mayor detenimiento cuándo es mejor agregar un robot colaborativo podemos empezar con fijarnos en la capacidad de carga útil que requiere la muñeca y los requisitos de seguridad del proceso. En este punto debemos añadir que el grado de repetitividad que ofrecen los fabricantes para ambas aplicaciones robóticas son muy similares.
Para que sirven los cobots
Los cobots pueden realizar prácticamente las mismas aplicaciones que los robots tradicionales gracias a que en los últimos años se ha desarrollado un potente ecosistema de proveedores que diseñan softwares especializados para trabajos de paletizado, movimiento componentes o de picking que agregan si es necesario inteligencia Artificial. Otros factores a valorar como el alcance del brazo para un proceso de paletizado o el grado de protección para poder trabajar en el sector alimentario, perfectamente pueden ser aspectos trascendentales para decantar la balanza en favor de 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 detectar la importancia de la velocidad.
Existe una tecnología que está ayudando a las PYMES a alcanzar sus retos y es la robótica colaborativa y la Inteligencia Artificial. Las posibilidades que ofrece hoy en día la inteligencia artificial permiten también a las pequeñas empresas beneficiarse de sus capacidades para mejorar las producciones. La gestión de los entornos operativos y la mejora de los mismos, es posible gracias a la recopilación de datos en un PC y una conexión a Ethernet. Por todos los hechos anteriormente mencionados, los cobots se están volviendo muy populares porque son más fáciles de implementar con muchos de las mismas capacidades que aportan los robots industriales, solo que menos costosos en muchos sentidos para todas las empresas de fabricación, sin importar su tamaño.
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Los robots industriales son robustos, se instalan sobre bases fijas y han sido creados para obtener el mayor rendimiento a las producciones de alta velocidad. Estas particularidades tan potentes para un gran número de trabajos, les limita a su vez para adaptarse rápidamente a los nuevos procesos.
Hay que tener en cuenta que necesitan de jaulas de seguridad para velar por la integridad de los operarios, requieren de expertos en programación e inversiones que con gran facilidad superan los 100.000 € en función de los equipos periféricos. Los robots colaborativos ofrecen a las PYMES la posibilidad de automatizar tareas repetitivas de pequeñas y grandes series con unos costos muy inferiores al de los robots tradicionales. Por lo general, y siempre en función de la aplicación, por 20.000 € podemos encontrar cobots de mediana carga que tendrán un retorno del dinero invertido que será inferior al año.
Cuando las empresas de automatización asumen un nuevo reto, lo primero que analizan es la aplicación que se va a realizar y en cuánto tiempo se va a producir el retorno de la inversión. El análisis de todos los factores señalados hasta el momento dictaminará si tenemos que comprar un robot tradicional o un colaborativo. Si existen robots que han quedado en desuso y que por sus características se pueden reacondicionar al proceso, se intentará buscar la forma de adaptarlos. Hay que recordar que el abaratamiento que esta tecnología ha sufrido en los últimos años está favoreciendo a las empresas a aumentar su ventaja competitiva. La automatización de los procesos repetitivos precisa de la incorporación de operarios con nuevos conocimientos. Este proceso de transformación precisa de la necesidad de realizar un plan de formación que acompañe a las personas a adaptarse al nuevo modelo productivo.
A continuación nos gustaría recalcar algunos de los beneficios de los cobots respecto a los robots industriales.
La implementación en los robots colaborativos de pantallas táctiles muy intuitivas permite que los operarios sin experiencia en programación que sean entrenados con un ejemplo y puedan configurar rápidamente un robot. Los iconos que se muestran la HMI mueven el robot a los puntos de referencia establecidos. Incluso gran parte de los cobots permiten la programación de los equipos manualmente. Otro método de programación es el registro de seguimiento, en el que simplemente el programador mueve el robot colaborativo con la mano. El cobot aprende las coordenadas a seguir para seguido repetir el programa de manera automatizada.
¿Son confiables los robots colaborativos?
Los robots colaborativos llevan integrados sistemas de seguridad sin embargo no significa que sean totalmente seguros. Disponen de una fuerza limitada para que puedan operar sin barreras de seguridad, pero solo después de realizar una evaluación exhaustiva de riesgos, podremos asegurar que no la requieren. El resultado de las evaluaciones de riesgos podría indicar la incorporación de equipos de seguridad adicionales como escáneres de zona o velocidades de operación más bajas. Al instalar un robot colaborativo, es importante tener todas las certificaciones, como SGS para garantizar que los robots cumplan con los estándares de la industria. El costo inicial a la hora de comprar robots colaborativos es mucho menor en comparación con los robots industriales y tienen un tamaño pequeño para minimizar los requisitos de espacio. 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 Asturias o en La Coruña por poner un ejemplo.
Coger y dejar piezas con sistemas automáticos
Algunas de las soluciones más recomendables son los procesos mover piezas y el ensamblaje de piezas electrónicas. Todos ellos son procesos continuos realizados tanto por trabajadores como por robots colaborativos. Tradicionalmente, los artículos de bajo volumen eran fabricados por los operarios, sin embargo los lotes de alto volumen requieren de una automatización menos flexible. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para realizar los cambios, estos brazos robóticos son especialmente útiles en industrias como la logística.
Atención de CNC
El abastecimiento de máquinas CNC es {una de las soluciones en las que más se utilizan los la segunda aplicación a la que más cobots se destinan. Su facilidad de programación permite que los operarios de los CNC programen y produzcan rápidamente un lote de piezas al tiempo que liberan a los operarios para llevar a cabo otras tareas o llevar varias máquinas al mismo tiempo, favoreciendo el aumento de la productividad. Ahora las aplicaciones robóticas móviles están trabajando con éxito con los cobots para ampliar sus prestaciones. Principalmente se emplean en el envío de componentes a máquinas CNC.
Embalaje y células de paletizado
Entre los procesos en donde mayor aceptación están teniendo este tipo de robots es en procesos de pick & place de materiales. Estos robots no son tan rápidos como los robots Scara, pero sí son de gran utilidad cuando se requiere de un alcance de brazo mayor. En estos procesos destacan todas las tareas que por ser grandes producciones son susceptibles de ser automatizadas, como el empaquetado de cajas antes de realizar el envío. Estas tareas suelen dedicarse a la manipulación de pequeñas cargas que se adaptan perfectamente a las características de los robots colaborativos. Los equipos de visión en 3D a menudo se combinan con los brazos robóticos para mejorar la calidad del producto. Existen otras soluciones que necesitan que el robot colaborativo trace unas rutas uniformes como ocurre en las operaciones de soldadura o de dispensación. Para lograrlo, frecuentemente se utilizan software de simulación para esta aplicación y se integra a la perfección la programación fuera de línea con generación de código para lograr movimientos más rápidos y reducir el índice de errores.
Control de calidad de los procesos con robots colaborativos
La visión en 3D que se añaden a los robots colaborativos pueden hacer que la supervisión de las piezas sea eficiente. Colocar un sistema de visión sobre un robot colaborativo puede ser de ayuda en el cambio rápido de productos. La integración de los robots aumentará a medida que se transformen en una máquina más en sectores como el de la medicina y los manufactureros. Es evidente que la incorporación de los robots colaborativos, y más concretamente la llegada de la colaboración entre operarios y sistemas robóticos, está logrando reducir los costos de fabricación y aumentar la productividad.