Si hablamos de automatizar un proceso productivo, debemos de seleccionar la máquina automática adecuada en función de las particularidades de la aplicación, como puede ser el tiempo de ciclo, la capacidad de carga, y si es necesario que se de una colaboración entre un operario y un robot (HRC) cuando así lo precise. Parece que es muy fácil tomar una solución generalizada, pero a decir verdad, los conceptos se confunden 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 incremento de las producciones sin que aumenten en demasía las nuevas incorporaciones de personal. Con el fin de tener una idea aproximada de la gran aceptación que están teniendo los brazos robóticos en diferentes sectores manufactureros, según un estudio hecho antes de la irrupción del coronavirus de IFR.org, los robots colaborativos ocuparán alrededor de un 30% en 2027 del total de brazos robóticos instalados en el mundo con un valor que rondará los 5 billones de dólares.
Por concepto, aunque conlleva desde luego sus matizaciones, los robots industriales han sido creados para producir con series más largas de componentes que precisan de pocos cambios en las producciones, sin embargo los cobots se ajustan con gran facilidad a las series cortas de fabricación que necesitan gran cantidad de cambios de productos.
Si pretendemos estudiar en profundidad cuándo es mejor integrar un cobot debemos de fijarnos en la potencia de carga que necesita la muñeca y los protocolos de seguridad del proceso. Cabe señalar que el grado de repetitividad que disponen los fabricantes para ambos tipos de robots son muy similares.
Los robots colaborativos son capaces de llevar a cabo prácticamente las mismas tareas 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 soldadura, movimiento piezas o de picking que agregan si lo requiere inteligencia Artificial. Otros factores a valorar como el alcance del brazo para una aplicación de paletizado o el grado de protección para poder trabajar en el sector alimentario, son perfectamente aspectos trascendentales para decidirse en favor de un cobot o un robot industrial. Del mismo modo necesitamos prestar atención al tipo de programación, si precisa de mucha flexibilidad ante el número de productos o definir la importancia de la velocidad.
Las PYMES tienen a su alcance de herramientas que les permiten lograr sus objetivos. La gran capacidad que posé la inteligencia artificial ayuda a las PYMES optimizar sus producciones. El control de los entornos productivos y la optimización de los mismos, se debe gracias a la recopilación de datos en un ordenador 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 disponen los robots industriales, solo que menos costosos en muchos sentidos para las empresas industriales, sin importar el número de trabajadores que disponga.
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Los robots tradicionales son robustos, se sitúan sobre bases fijas y están diseñados para extraer el mayor rendimiento a las fabricaciones de alta velocidad. Dichas características tan avanzadas para un gran número de aplicaciones, les limita a su vez para adaptarse rápidamente a nuevos puestos en las líneas de montaje. Además, necesitan de celdas de seguridad para preservar la integridad de los trabajadores, necesitan de operarios formados en programación y potentes inversiones que superan los 100.000 € en función de los accesorios.
Los cobots garantizan a las pequeñas empresas la opción de automatizar procesos repetitivos de lotes reducidos con unos costes muy inferiores al de los robots tradicionales. Habitualmente, y valorando por supuesto cómo es cada proceso, por 20.000 euros podemos adquirir robots colaborativos de mediana carga que generarán un retorno del dinero invertido que puede ser de 12 meses.
Cuando las compañías de automatización inician un nuevo reto, en primer lugar analizan la aplicación que se va a realizar y el plazo para obtener el ROI. El análisis de todos los factores detectados anteriormente dictaminará si tenemos que comprar un brazo robótico tradicional o un colaborativo. Si existen brazos robóticos que han quedado en desuso y que por sus capacidades se pueden reacondicionar al proceso, en primer lugar intentaremos buscar la forma de adaptarlos.
Cabe señalar que en la última década se ha reducido el precio de los robots está ayudando a las compañías a mejorar su competitividad. El cambio de modelo productivo requiere de la incorporación de personas con nuevos perfiles. Este proceso de transformación implica la necesidad de realizar una estrategia de formación que acompañe a los trabajadores a adaptarse a los nuevos procesos.
A continuación se muestran algunos de los beneficios de los robots colaborativos
Ventajas de comprar un robot colaborativo
La implementación en los robots colaborativos de interfaces muy intuitivas ayuda a que los operarios sin experiencia en programación que aprendan con un ejemplo y puedan configurar rápidamente un robot. Los caracteres de la HMI desplazan el robot a los puntos de referencia deseados. 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 operario mueve el robot colaborativo con la mano. El cobot memoriza la ruta a realizar para después repetir el programa de manera automática.
¿Son seguros los cobots?
Los cobots llevan incorporados sistemas de seguridad pero por ello no significa que sean totalmente seguros. Tienen una fuerza limitada para que puedan trabajar sin protecciones de seguridad, pero únicamente después de llevar a cabo una evaluación exhaustiva de riesgos, podremos garantizar 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 reductores de velocidad. Si elegimos un robot colaborativo, es importante tener todas las certificaciones, como SGS para garantizar que los robots sean conformes con los estándares de la industria.
El precio inicial de comprar un cobot es mucho menor si lo comparamos con la de los robots tradicionales y requieren de muy poco espacio para su integración. Algunas de las soluciones más recomendables son los procesos pick & place y el montaje de componentes electrónicos. Todos ellos son trabajos repetitivos realizados tanto por operarios como por robots colaborativos. Tradicionalmente, los artículos de bajo volumen eran hechos de la mano de los trabajadores, y en cambio los lotes de alto volumen precisan de una automatización menos flexible. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para los cambios rápidos, estos brazos robóticos son especialmente útiles en procesos como la fabricación. En Automatización PRO trabajamos por toda España por lo que si lo deseas puedes comprar un cobot en el País Vasco o comprar un cobot en Cataluña, por poner un ejemplo.
Atención de máquinas CNC
El abastecimiento de máquinas de control numérico es {una de las soluciones en las que más se utilizan los la segunda aplicación a la que más cobots se utilizan. Su facilidad de programación permite que los trabajadores de las máquinas CNC configuren y produzcan 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, favoreciendo el aumento de la productividad. Actualmente los vehículos autónomos están trabajando con éxito con los cobots para aumentar sus capacidades. Principalmente se dedican al envío de componentes a máquinas de control numérico.
Picking de los pedidos y procesos de paletizado
Entre las aplicaciones en donde mayor aceptación están teniendo los cobots es en aplicaciones de pick & place de piezas. Evidentemente no ofrecen ciclos tan cortos como los robots Scara, pero sí son de gran utilidad cuando se necesita de una manipulación con mayor carga útil. Entre estas aplicaciones destacan todas las tareas que al ser series largas permiten ser automatizadas, como el empaquetado de paquetes antes de enviar el pedido. Estos trabajos suelen necesitar el transporte de pequeñas cargas que se ajustan perfectamente a las particularidades de los robots colaborativos. Los sistemas de visión en 3D a menudo se integran en cobots para mejorar la calidad del producto.
Existen otras aplicaciones que requieren que el robot colaborativo trace unas trayectorias fijas como ocurre en las soldaduras robotizadas o de encolado. En muchas ocasiones se emplean software de simulación para estos procesos y se mejoran por medio de programación fuera de línea con simulación para lograr movimientos más rápidos y disminuir el número de fallos.
Mejora de la calidad de los productos con supervisión robótica
Las cámaras de visión que se incorporan a los robots colaborativos son capaces de hacer que la supervisión de las piezas sea ágil. Agregar una cámara de alta resolución sobre un robot industrial puede ser de gran utilidad en el cambio rápido de lotes de piezas. La integración de los robots colaborativos crecerá a medida que se transformen en una máquina más en sectores como el de los laboratorios y el retail. Es evidente que automatizar por medio de la robótica industrial, y en concreto la llegada de la colaboración entre operarios y robots colaborativos, está logrando disminuir el precio de fabricación y aumentar la productividad.