Si hablamos de automatizar un proceso productivo, es imprescindible seleccionar la máquina robótica a tenor de las características de la aplicación como puede ser el tiempo de ciclo, el espacio requerido, y si es necesario que exista una cooperación entre un trabajador y un robot (HRC) cuando así lo requiera. Parece que es muy fácil tomar una solución generalizada sin embargo a decir verdad, los conceptos se difuminan entre sí a medida que vamos sumando las características de cada nuevo proceso.
Al referirnos a la mejora de las fabricaciones estamos hablando de la reducción de costes y de la tecnología que disponemos a nuestro alcance para dar respuesta al incremento de las producciones sin que se incrementen en demasía las contrataciones de personal. Para que nos hagamos una idea aproximada de la gran aceptación que viven los cobots en la industria, según un estudio hecho antes de prepandemia de la Federación Internacional de Robótica, el mercado de los cobots será de un 30% en 2027 del cómputo global de robots industriales instalados a nivel global con un importe que rondará los 5 billones de dólares.
Por definición, aunque conlleva desde luego sus matizaciones, los robots industriales han sido creados para producir con producciones más largas de componentes que necesitan de pocos cambios en las producciones, sin embargo los cobots se adaptan con mayor facilidad a las series cortas de producción que necesitan gran cantidad de cambios de modelos. Si queremos estudiar en profundidad por qué es más adecuado integrar un robot colaborativo debemos de fijarnos en la capacidad de carga útil que necesita la aplicación y los protocolos 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 pueden realizar prácticamente las mismas aplicaciones que los robots tradicionales gracias a que se están creando un importante ecosistema de proveedores que diseñan softwares especializados para trabajos de soldadura, movimiento componentes o de picking que agregan si lo requiere inteligencia Artificial. Otros aspectos a tener en cuenta como el alcance del brazo para una aplicación de paletizado o el grado de protección para poder manipular alimentos, perfectamente pueden ser factores trascendentales para decantar la balanza en favor de una u otra aplicación. A su vez necesitamos prestar importancia al tipo de programación, si precisa de mucha flexibilidad ante los cambios de productos o detectar la importancia de si la cadencia puede ser un factor determinante.
Las empresas necesitan mejorar las fabricaciones, suprimir las paradas de las máquinas y reducir el coste de la inversión. La gran capacidad que posé la IA permite también a las pequeñas empresas aumentar su capacidad productiva. La monitorización de los entornos de las fabricaciones y la mejora de los mismos, es factible gracias a la recopilación de datos en un ordenador y una simple vía a Ethernet. Es por ello que los cobots se están volviendo muy populares debido a que son más fáciles de instalar con muchos de las mismas características que tienen los robots tradicionales, pero más baratos en diferentes aspectos para las empresas industriales, sin importar el número de trabajadores que disponga.
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Los brazos robóticos industriales son fuertes, se ubican sobre bases estables y están diseñados para sacar el mayor rendimiento a las producciones de alta velocidad. Dichas capacidades tan importantes para un gran número de trabajos, también les impide adaptarse rápidamente a los cambios.
Hay que tener en cuenta que precisan de celdas de seguridad para velar por la seguridad de los operarios, necesitan de personal con conocimientos avanzados en programación e inversiones que con gran facilidad superan los cien mil euros en función de la tecnología que integran. Los cobots ofrecen a las pequeñas empresas la posibilidad de automatizar tareas repetitivas de pequeñas y grandes series con unos costos muy inferiores que el de los robots tradicionales. Habitualmente, y siempre en función de la aplicación, por 20.000 € podemos encontrar robots colaborativos de media carga que generarán un retorno de la inversión que será inferior al año.
Al iniciar la automatización de un proceso las empresas de robótica, lo primero que analizan es la aplicación en cuestión y el plazo para obtener el ROI. El análisis de todos los factores detectados hasta el momento determinará si tenemos de adquirir un brazo robótico industrial o cobot. Si tenemos a nuestra disposición brazos robóticos que han quedado en desuso y que por sus características son aptos para el nuevo trabajo, se intentará 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 aumentar su competitividad. El cambio de modelo productivo precisa de la incorporación de operarios con nuevos perfiles. Este cambio requiere de la necesidad de llevar a cabo una estrategia de capacitación que acompañe a las personas a adaptarse al nuevo modelo productivo.
A continuación nos encantaría recalcar algunos de los beneficios de los cobots.
La integración en los robots colaborativos de interfaces muy intuitivas permite que los trabajadores sin experiencia en programación que aprendan con un ejemplo y puedan modificar fácilmente un robot. Los caracteres que se muestran la HMI desplazan el robot a los puntos de referencia establecidos. Además muchos de los cobots permiten la programación de los equipos manualmente. Otro método de programación es el registro de seguimiento, en el que únicamente el trabajador mueve el brazo robótico con la mano. El cobot aprende las coordenadas a realizar para después repetir el programa de manera autónoma.
¿Cómo es la seguridad de un cobot?
Los cobots disponen de equipos de seguridad pero no significa que sean totalmente confiables. Tienen una potencia limitada para que puedan funcionar sin vallados de seguridad, pero únicamente después de llevar a cabo un análisis completo de riesgos, podremos garantizar que no la necesitan. El resultado de las evaluaciones de riesgos podría señalar la integración de equipos de seguridad adicionales como por ejemplo escáneres de zona o velocidades de operación reducidas. Al instalar un robot colaborativo, es importante tener todas las certificaciones, como la alemana TUV SUD para garantizar que los equipos cumplan con los estándares de la industria. El costo inicial a la hora de comprar robots colaborativos es muy inferior si lo comparamos con los robots industriales y tienen un tamaño pequeño para minimizar las necesidades 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 Salamanca o en Palencia por poner un ejemplo.
¿Dónde se usan los robots colaborativos?
Algunas de las aplicaciones más recomendables son los procesos pick & place y el ensamblaje de componentes electrónicos. Todos ellos son tareas repetitivas realizados tanto por trabajadores como por robots colaborativos. Históricamente, las series de bajo volumen eran desarrollados por los trabajadores, mientras que los lotes de alto volumen requieren de una automatización más desarrollada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para realizar los cambios, estos brazos robóticos son especialmente útiles en industrias como la logística.
Abastecimiento de máquinas de control numérico
El abastecimiento de máquinas de control numérico es {una de las soluciones en las que más se emplean los cobots. Su facilidad de programación permite que los trabajadores de los CNC programen y fabriquen rápidamente un lote de piezas al tiempo que liberan a las personas para llevar a cabo otros procesos o encargarse de varias máquinas a la vez, lo que aumenta el rendimiento de la producción. Actualmente los robots AGV están trabajando con éxito con los robots colaborativos con el fin de aumentar sus prestaciones. Sobre todo se usan para el transporte de piezas a máquinas CNC.
Embalaje y células de paletizado
Entre los procesos en donde mayor aceptación están teniendo los cobots es en procesos de carga y descarga de piezas. Evidentemente no ofrecen ciclos tan cortos como los robots Delta, pero son especialmente útiles cuando se precisa de un alcance máximo mayor. En estas aplicaciones sobresalen todas las tareas que al ser series largas permiten ser automatizadas, como el empaquetado de paquetes antes de realizar el envío. Estos procesos suelen necesitar el transporte de pequeñas piezas que se adaptan perfectamente a las características de los robots colaborativos. Los equipos de visión en 3D con frecuencia se combinan con robots colaborativos para mejorar la calidad del producto. Existen otras soluciones que necesitan que el robot colaborativo realice unas trayectorias uniformes como sucede en las operaciones de soldadura o de dispensación. La mayoría de las veces se utilizan software de simulación para esta aplicación y se mejoran por medio de programación fuera de línea con generación de código para lograr movimientos más rápidos y disminuir la cantidad de fallos.
Robots colaborativos para la inspección de calidad robotizado
Los sistemas de visión en 3D que se utilizan a los robots son capaces de hacer que la supervisión de las piezas sea eficiente. Colocar una cámara de alta resolución sobre un robot colaborativo puede ayudar en el cambio rápido de productos. La llegada de los cobots crecerá aún más que se transformen en un elemento común en industrias como el de la medicina y el retail. Es evidente que automatizar por medio de la robótica colaborativa, y más concretamente la consecución de la colaboración entre operarios y cobots, está permitir disminuir los costos de fabricación y aumentar la productividad.