Cuando nos referimos a automatizar un proceso, es imprescindible seleccionar la máquina robótica en función de las características de la aplicación como puede ser la velocidad, el espacio requerido, y si es necesario que exista una colaboración entre un operario y un robot (HRC) cuando sea necesario. Puede que aparente ser muy fácil tomar una solución generalizada sin embargo la realidad es que los conceptos se mezclan entre sí a medida que vamos sumando las características de cada proyecto.
Al referirnos a la mejora de los procesos productivos estamos hablando de la reducción de costes y de los recursos que disponemos para hacer frente al aumento de las producciones sin que aumenten en demasía las contrataciones de operarios. Con el fin de tener una idea aproximada del éxito que están teniendo los brazos robóticos en la industria, según un análisis hecho antes de la llegada del covid-19 de la Federación Internacional de Robótica, el mercado de los robots colaborativos será de un 30% en 2027 del cómputo global de brazos robóticos instalados a nivel global con un valor que alcanzará los 5 billones de dólares.
Definición de cobot
Por concepto, aunque conlleva desde luego sus matizaciones, los brazos robóticos tradicionales han sido diseñados para producir producciones más largas de componentes que necesitan de escasos cambios de formatos, sin embargo los cobots se adaptan con gran facilidad a las series cortas de fabricación que necesitan un mayor número de cambios de productos. Si pretendemos analizar con más detenimiento por qué es mejor integrar un robot colaborativo debemos de estudiar en la capacidad de carga útil que necesita la muñeca y los requisitos de seguridad del trabajo. Hay que indicar 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 las mismas aplicaciones que los robots tradicionales gracias a que en los últimos años se ha desarrollado un importante ecosistema de proveedores que ofrecen softwares especializados para procesos de paletizado, manipulación piezas o de picking que incluyen si lo requiere inteligencia Artificial. 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 seleccionar un tipo de robot. Del mismo modo debemos de prestar importancia al tipo de programación, si precisa de una máxima flexibilidad ante los cambios de productos o definir la importancia de la cadencia.
Las empresas buscan mejorar las fabricaciones, reducir las paradas de las máquinas y reducir los meses para el retorno de la inversión. La gran capacidad que posé el Deep Learning ayuda a las PYMES aumentar sus capacidades. La gestión de los entornos de las fabricaciones y su optimización automatizada, es viable gracias a la recopilación de datos en un PC y una simple vía a Ethernet. Es por ello que la robótica colaborativa ha cobrado gran relevancia debido a que son más fáciles de implementar con prácticamente los mismos beneficios que disponen los robots industriales, solo que menos costosos en muchos sentidos para todas las empresas productivas, sin importar el sector al que se dediquen.
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Los brazos robóticos tradicionales son fuertes, se colocan en puestos estables y están diseñados para obtener el mayor rendimiento a las producciones de largas series. Dichas capacidades tan importantes 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 celdas de seguridad para velar por la seguridad de los operarios, necesitan de expertos en programación e inversiones que superan los cien mil euros en función de los accesorios. Los pequeños robots ofrecen a las PYMES la posibilidad de automatizar trabajos repetitivos de lotes reducidos con unos costos menores al de los robots industriales. Normalmente, y siempre en función de la aplicación, por 20.000 euros tenemos a nuestro alcance cobots de mediana carga que tendrán un retorno del dinero invertido que puede ser de 12 meses.
Cuando las compañías de automatización asumen un nuevo reto, lo primero que analizan es el proceso que se va a realizar y el tiempo del ROI. El análisis de los detalles señalados hasta el momento determinará si tenemos que comprar un brazo robótico tradicional o un colaborativo. Si se da el caso brazos robóticos que se han dejado de utilizar en otros procesos y que por sus características se pueden reacondicionar al proceso, se intentará buscar el modo de integrarlos.
Hay que recordar que el abaratamiento que esta tecnología ha sufrido en los últimos años está favoreciendo a las empresas a aumentar su competitividad. La automatización de los procesos repetitivos precisa de la incorporación de trabajadores con nuevos conocimientos. Este cambio implica la necesidad de llevar a cabo un plan de formación que acompañe a los operarios a implicarse a los nuevos procesos.
A continuación queremos detallar los principales beneficios de los cobots.
La incorporación en los robots colaborativos de pantallas táctiles muy intuitivas ayuda a que los trabajadores sin experiencia en programación que aprendan con un ejemplo y puedan configurar rápidamente un robot. Los iconos que aparecen la HMI mueven el brazo robótico a los puntos de referencia deseados. Incluso muchos de los cobots permiten la configuración de los equipos manualmente. Otro sistema de programación es el registro de seguimiento, en el que únicamente el programador guía el cobot con manualmente. El robot colaborativo aprende la ruta a realizar para después repetir el programa de manera automática.
¿Es cierto que son seguros los robots colaborativos?
Los robots colaborativos llevan incorporados equipos de seguridad, pero no significa que sean totalmente confiables. Tienen una potencia limitada para que puedan trabajar sin protecciones de seguridad, pero solo después de realizar una evaluación exhaustiva de riesgos, podremos asegurar que no la necesitan. El resultado de las evaluaciones de riesgos podría señalar la incorporación de equipos de seguridad adicionales como escáneres de área o velocidades de trabajo reducidas. Si elegimos un cobot, es importante disponer de todas las certificaciones, como UL para garantizar que los robots sean conformes con los estándares industriales. La inversión inicial a la hora de comprar cobots es muy inferior en comparación con la de los robots tradicionales y requieren de un espacio reducido para su colocación. 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 Girona o en Cantabria por poner un ejemplo.
Coger y dejar piezas con soluciones automatizadas
Algunas de las soluciones en donde más se emplean es en los procesos transportar productos y el ensamblaje de componentes electrónicos. Todos ellos son procesos continuos llevados a cabo tanto por operarios como por cobots. Históricamente, los artículos con lotes cortos eran desarrollados por los trabajadores, y en cambio las series largas de piezas precisan de un grado de automatización más desarrollada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para realizar los cambios, estos brazos robóticos son especialmente eficaces en industrias como la logística.
Suministro de piezas a máquinas CNC
El abastecimiento de CNC es {uno de los procesos en los que más se utilizan los robots colaborativos. Su facilidad de programación permite que los operadores de los CNC configuren y fabriquen rápidamente un lote de piezas al tiempo que liberan a las personas para realizar otras tareas o controlar varias máquinas a la vez, lo que aumenta el rendimiento de la producción. Ahora las aplicaciones robóticas móviles están cooperando con éxito con los robots colaborativos para ampliar sus capacidades. Principalmente se dedican al transporte de piezas a máquinas automáticas.
Embalaje y paletizado de los productos
Entre los procesos en donde mayor aceptación están adquiriendo los cobots es en aplicaciones de carga y descarga de materiales. Estos robots no son tan rápidos como los robots Delta, pero sí son de gran utilidad cuando se requiere de una manipulación con mayor peso. En dichas soluciones destacan todas las tareas que por ser grandes producciones permiten ser automatizadas, como el empaquetado de cajas antes de enviar el pedido. Estos trabajos suelen conllevar la manipulación de pequeñas cargas que se adaptan perfectamente a las particularidades de los robots colaborativos. Los sistemas de visión artificial con frecuencia se integran en cobots para optimizar el proceso de control de calidad.
Hay otras aplicaciones que precisan que el brazo robótico trace unas rutas fijas como ocurre en las soldaduras robotizadas o de dispensación. Para conseguirlo, 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 obtener ciclos más rápidos y reducir la cantidad de errores.
Control de calidad de los procesos con robots colaborativos
Los sistemas de visión en 3D que se añaden a los cobots pueden lograr que la supervisión de las piezas sea eficiente. Montar un equipo de visión en 3D sobre un brazo robótico puede ser de gran utilidad en el cambio rápido de productos. La adopción de los brazos robóticos crecerá aún más que se transformen en una herramienta más en industrias como el de los laboratorios y los manufactureros. Es evidente que la incorporación de los robots, y sobre todo la consecución de la colaboración entre humanos y robots colaborativos, está logrando disminuir el precio de fabricación y aumentar la productividad.