Al hablar de automatizar un proceso, debemos de seleccionar el robot en función de las características de la aplicación como puede ser la velocidad, la capacidad de carga, y si es necesario que exista una cooperación entre un operario y un robot (HRC) cuando sea de ayuda. Puede que aparente ser muy sencillo tomar la solución adecuada pero a decir verdad, los conceptos se confunden entre sí en función de las características de cada nuevo proceso.
Al referirnos a la mejora de los procesos productivos en realidad hacemos referencia a la reducción de costes y de la tecnología que disponemos a nuestro alcance la capacidad de reacción ante el aumento de los pedidos sin que se incrementen en exceso las nuevas incorporaciones de operarios. Para que nos hagamos una idea aproximada del éxito que están teniendo los cobots en la industria, según un análisis hecho previo a la llegada del covid-19 de la Federación Internacional de Robótica, los cobots ocuparán alrededor 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 evidentemente tiene sus matizaciones, los robots industriales han sido diseñados para producir con series más largas de piezas que necesitan de escasos cambios de formatos, sin embargo los cobots se ajustan con gran facilidad a las series cortas de fabricación que necesitan gran cantidad de cambios de modelos.
Si pretendemos analizar en profundidad cuándo es mejor agregar un cobot debemos de estudiar en la potencia de carga que necesita la muñeca y los protocolos de seguridad del proceso. En este punto debemos añadir que el grado de repetición que disponen los fabricantes para ambos tipos de robots son muy similares. Los robots colaborativos pueden realizar prácticamente las mismas aplicaciones que los robots industriales gracias a que en los últimos años se ha desarrollado un importante ecosistema de desarrolladores de aplicaciones que proporcionan softwares especializados para trabajos de soldadura, manipulación componentes o de picking que incluyen si es necesario 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. Del mismo modo necesitamos prestar importancia al tipo de programación, si requiere o no de una máxima flexibilidad ante los cambios de productos o detectar la importancia de la cadencia.
Existe una tecnología que favorece a las empresas lograr sus retos y son los cobots y la IA. Las posibilidades que ofrece hoy en día el Deep Learning permite también a las pequeñas empresas beneficiarse de sus capacidades para sacar mayor rendimiento a sus producciones. El control de los entornos operativos y su optimización automatizada, es factible gracias a la recopilación de datos en un PC y una simple vía a Ethernet.
Por todos los hechos anteriormente mencionados, los robots colaborativos se están volviendo muy populares porque son más fáciles de instalar con prácticamente las mismas capacidades que aportan los robots industriales, solo que menos costosos en diferentes aspectos para todas las empresas productivas, sin importar su tamaño.
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Los brazos robóticos industriales son fuertes, se ubican sobre bases estables y han sido creados para obtener el mayor rendimiento a las producciones con ciclos muy elevados. Estas características tan importantes para un gran número de trabajos, también les impide adaptarse rápidamente a los nuevos procesos. También requieren de vallados de seguridad para preservar la integridad de los operarios, necesitan de operarios formados en en programación e inversiones que superan los cien mil euros en función de los accesorios.
Los robots colaborativos ofrecen a las pequeñas empresas la opción de automatizar procesos repetitivos de pequeñas y grandes series con unos costes muy inferiores que el de los robots tradicionales. Normalmente, y siempre en función de la aplicación, por 20.000 euros tenemos a nuestro alcance robots colaborativos de mediana carga que generarán un retorno del dinero invertido que por lo general suele rondar el 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 aspectos detectados hasta el momento determinará si tenemos que comprar un brazo robótico tradicional o un colaborativo. Si se da el caso robots 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 adaptarlos.
Hay que recordar que el abaratamiento que esta tecnología ha sufrido en los últimos años está ayudando a las compañías a mejorar su ventaja competitiva. La automatización de los procesos repetitivos conlleva la incorporación de personas con nuevas capacidades. Este cambio requiere de la necesidad de llevar a cabo un plan de capacitación que acompañe a los trabajadores a implicarse al nuevo modelo productivo.
A continuación se muestran los principales beneficios de los robots colaborativos respecto a los robots tradicionales.
La incorporación en los robots colaborativos de pantallas táctiles muy intuitivas ayuda a que las personas sin experiencia en programación que aprendan con un ejemplo y puedan configurar rápidamente un robot. Los iconos que se muestran la HMI mueven el brazo robótico a los puntos de referencia establecidos. Además la gran mayoría de los cobots permiten la programación de los procesos de manera manual.
Otro método de programación es la programación manual, en el que simplemente el operador guía el brazo cobot con la mano. El cobot memoriza las coordenadas a seguir para seguido repetir el programa de manera automática.
¿Es cierto que son seguros los cobots?
Los robots colaborativos llevan incorporados sistemas de seguridad pero no quiere decir que sean 100% seguros. Disponen de una fuerza limitada para que puedan operar sin vallados de seguridad, pero únicamente después de llevar a cabo un análisis completo de riesgos, podremos asegurar que no la necesitan. El resultado del informe podría señalar la integración 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 UL para garantizar que los robots cumplan con los estándares de la industria. La inversión inicial al comprar un robot colaborativo es inferior si lo comparamos con la de los robots tradicionales ya que no requieren de vallados de seguridad y además tienen un consumo de energía que tan solo ronda por los 1000 watios. En Automatización PRO trabajamos para todo España y Portugal por lo que estamos encantados de ofrecerte información detallada ya estés ubicado en Aragón o desees comprar un cobot en Galicia o comprar un robot en la Comunidad Valenciana.
Procesos de pick & place con robots colaborativos
Algunas de las soluciones en donde más se emplean es en los procesos de coger y dejar componentes y el montaje de piezas electrónicas. Todos ellos son tareas repetitivas llevados a cabo tanto por humanos como por cobots. Hasta la fecha, los procesos de bajo volumen eran fabricados 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 los cambios rápidos, estos brazos robóticos son especialmente útiles en industrias como la fabricación.
Abastecimiento de centros de mecanizado
El abastecimiento de máquinas de control numérico es {una de las soluciones en las que más se emplean los la segunda aplicación a la que más cobots se utilizan. Su facilidad de configuración permite que los trabajadores de los centros de mecanizado programen y fabriquen rápidamente un lote de piezas al tiempo que liberan a los trabajadores para llevar a cabo otras tareas o dirigir varias máquinas al mismo tiempo, lo que aumenta el rendimiento de la producción. Actualmente los robots AMR están cooperando con éxito con los robots colaborativos para aumentar sus capacidades. Sobre todo se dedican al envío de piezas a máquinas CNC.
Embalaje y procesos de paletizado
Entre los procesos en donde mayor aceptación están adquiriendo los cobots es en soluciones de pick & place de productos. Estos robots no son tan rápidos como los robots Delta, pero son especialmente útiles cuando se precisa de un alcance de brazo mayor. En estos procesos sobresalen todas aquellas tareas que por ser grandes producciones permiten ser automatizadas, como el empaquetado de paquetes antes de enviar el pedido. Estos trabajos suelen necesitar la manipulación de pequeñas cargas que se ajustan de manera adecuada a las particularidades de los robots colaborativos. Los equipos de visión en 3D a menudo se combinan con robots colaborativos para optimizar el proceso de control de calidad.
Hay otras soluciones que precisan que el robot colaborativo realice unas rutas continuas como sucede en las operaciones de soldadura o de dispensación. La mayoría de las veces se utilizan software de simulación para estos procesos y se integra a la perfección la programación outline con generación de código para obtener movimientos más rápidos y reducir la cantidad de errores.
Control de los productos de forma automatizada
La visión en 3D que se incorporan a los brazos robóticos pueden hacer que la supervisión de los componentes sea eficaz. Montar un equipo de visión en 3D sobre un robot colaborativo puede ayudar en el cambio rápido de lotes de piezas.
La llegada de los cobots aumentará a medida que se transformen en una máquina más en industrias como el del procesamiento de alimentos y el retail. Es evidente que automatizar por medio de los robots colaborativos, y en concreto la consecución de la colaboración entre humanos y robots colaborativos, está permitir reducir los costos de producción y aumentar la productividad.