Si hablamos de automatizar un proceso productivo, necesitamos seleccionar la máquina robótica a tenor de las particularidades del proceso como puede ser la velocidad, el espacio requerido y si es preciso que se dé una cooperación entre un operario y un robot (HRC) cuando sea de ayuda. Parece que es muy fácil tomar la solución adecuada pero la realidad es que las líneas se difuminan entre sí en función de las particularidades de cada nuevo proceso.
Cuando hablamos de la optimización de los procesos productivos 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 aumenten en demasía las contrataciones de operarios. Con el fin de tener una idea aproximada del éxito que tienen los robots colaborativos en las empresas, según un estudio realizado antes de la llegada del covid-19 de IFR.org, los robots colaborativos ocuparán alrededor de un 30% en 2027 del cómputo global de brazos robóticos instalados en el mundo con un importe que alcanzará los 5 billones de dólares.
Por concepto, aunque conlleva desde luego sus matizaciones, los robots industriales han sido diseñados para producir con producciones más largas de piezas que necesitan de escasos cambios de formatos, sin embargo los robots colaborativos se adaptan con gran sencillez a las series cortas de fabricación que necesitan un mayor número de cambios de modelos. Si deseamos investigar con mayor precisión cuándo es más adecuado agregar un robot colaborativo podemos empezar con estudiar en la capacidad de carga útil que necesita la muñeca y los protocolos de seguridad del trabajo. Cabe señalar que el grado de repetición que disponen los proveedores para ambas aplicaciones robóticas son muy similares.
Los cobots son capaces de llevar a cabo prácticamente los mismos trabajos 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 tener en cuenta como su alcance para un proceso de paletizado o el grado de protección para poder trabajar en el sector alimentario, son factores importantes para elegir un tipo de robot. También necesitamos prestar importancia al tipo de programación, si precisa de mucha flexibilidad ante los cambios de productos o definir la importancia de si la velocidad puede ser un factor determinante.
Las empresas necesitan optimizar las producciones, reducir los tiempos inactivos de las máquinas y reducir el tiempo de retorno de la inversión.
La gran capacidad que posé la inteligencia artificial permite también a las pequeñas empresas aumentar su capacidad productiva. La gestión de los entornos productivos y su optimización automatizada, es posible gracias a la obtención de la información en un ordenador y una conexión a Ethernet. Es por ello que los cobots han cobrado gran relevancia debido a que son más fáciles de integrar con prácticamente los mismos beneficios que aportan los robots industriales, pero más baratos en diferentes aspectos para todas las empresas productivas, sin tener en cuenta el número de empleados que tenga.
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Los robots industriales son pesados, se instalan sobre bases fijas y están diseñados para extraer el mayor rendimiento a las producciones de largas series. 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 vallados de seguridad para preservar la integridad de los operarios, necesitan de personal con conocimientos avanzados en programación e inversiones que con gran facilidad superan los 100.000 € en función de la tecnología que integran. Los pequeños robots ofrecen a las PYMES la posibilidad de automatizar tareas repetitivas de lotes cortos y medianos con unos costos menores al de los robots industriales. Por lo general, y valorando por supuesto cómo es cada proceso, por 20.000 euros tenemos a nuestra disposición cobots de hasta 5 kg que tendrán un retorno del dinero invertido que por lo general suele rondar el año.
Cuando las empresas de automatización asumen un nuevo reto, en primer lugar analizan la aplicación en cuestión y en cuánto tiempo se va a producir el retorno de la inversión. El análisis de los detalles detectados anteriormente dictaminará si tenemos de adquirir un brazo robótico tradicional o un colaborativo. Si tenemos a nuestra disposición robots que han quedado en desuso y que por sus capacidades son aptos para el nuevo trabajo, intentaremos buscar la forma de integrarlos.
Cabe señalar que en los últimos años se ha reducido el precio de los robots está favoreciendo a las compañías a mejorar su competitividad. El cambio de modelo productivo conlleva la incorporación de trabajadores con nuevas capacidades. Este proceso de transformación implica la necesidad de llevar a cabo una estrategia de formación que acompañe a los operarios a adaptarse a las nuevas aplicaciones.
A continuación se muestran algunos de los beneficios de los robots colaborativos respecto a los robots tradicionales.
La incorporación en los cobots de interfaces muy intuitivas permite que los trabajadores sin experiencia en programación que aprendan con un ejemplo y puedan configurar rápidamente un robot. Los iconos de la HMI desplazan el brazo robótico a los puntos de referencia deseados. Incluso gran parte de los cobots permiten la programación de los procesos de manera manual. Otro método de programación es el registro de seguimiento, en el que simplemente el operario guía el el brazo robótico con manualmente. El cobot memoriza la ruta a seguir para seguido repetir el programa de manera autónoma.
¿Son seguros los cobots?
Los robots colaborativos disponen de sistemas de seguridad pero no significa que sean totalmente confiables. Disponen de una potencia limitada para que puedan operar sin protecciones de seguridad, pero únicamente después de realizar un análisis completo de riesgos, podremos asegurar que no la necesitan. El resultado de las evaluaciones de riesgos podría indicar la incorporación de sistemas de seguridad adicionales como por ejemplo escáneres de zona o velocidades de trabajo reducidas. Si elegimos un cobot, es importante tener todas las certificaciones, como UL para garantizar que los equipos sean conformes con los estándares de la industria.
Alto rendimiento a un coste reducido
El precio de inicial a la hora de comprar un cobot es mucho menor si lo comparamos con los robots industriales y tienen un consumo de energía que ronda los 1000 watios. En Automatización PRO trabajamos para todo España y Portugal por lo que estamos encantados de ofrecerte información detallada ya sea porque quieres comprar cobots en Segovia o en Albacete por poner un ejemplo.
¿Para qué sirven los cobots?
Algunas de las soluciones en donde más se emplean es en los procesos pick & place y el ensamblaje de componentes electrónicos. Todos ellos son trabajos repetitivos realizados tanto por operarios como por cobots. Históricamente, los artículos de bajo volumen eran fabricados por las personas, y en cambio las series largas de piezas requieren de un grado de automatización más avanzada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para los cambios rápidos, estos robots son especialmente eficaces en industrias como el embalaje.
Abastecimiento de máquinas automáticas
El abastecimiento de CNC es {una de las soluciones en las que más se emplean los robots colaborativos. Al ser muy sencillos de configurar ayuda a los operarios de los CNC configuren y produzcan rápidamente una serie de piezas al tiempo que liberan a las personas para realizar otros procesos o dirigir varias máquinas al mismo tiempo, favoreciendo el aumento de la productividad. Ahora los vehículos autónomos están cooperando con éxito con los cobots para mejorar sus prestaciones. Principalmente se usan para el envío de componentes a centros de mecanizado.
Envasado y paletizado en el final de línea
Entre los procesos en donde mayor grado de integración están adquiriendo los robots colaborativos es en soluciones de carga y descarga de piezas. Estos robots no ofrecen ciclos tan cortos como los robots Delta, pero son especialmente útiles cuando se necesita de una manipulación con mayor peso. En todas estas soluciones destacan las tareas que por ser grandes producciones permiten ser automatizadas, como el armado de cajas antes de enviar el pedido. Estos procesos suelen necesitar la manipulación de pequeñas piezas que se adaptan perfectamente a las características de los cobots. Los equipos de visión en 3D a menudo se integran en los brazos robóticos para optimizar el proceso de control de calidad.
Existen otras soluciones que necesitan que el robot realice unas rutas fijas como ocurre en las operaciones de soldadura o de encolado. La mayoría de las veces se utilizan software de simulación para estos procesos y se mejoran por medio de programación fuera de línea con generación de código para obtener ciclos más rápidos y reducir el número de errores.
Mejora de la calidad de las piezas con supervisión robótica
Los sistemas de visión en 3D que se utilizan a los robots colaborativos pueden lograr que el control de los componentes sea fácil. Colocar una cámara sobre un robot industrial puede favorecer en el cambio de un producto a otro. La adopción de los brazos robóticos aumentará a medida que se vean como un elemento común en industrias como el del sector servicios y el logístico. Es evidente que la incorporación de la robótica industrial, y sobre todo la consecución de la colaboración entre trabajadores y robots, está logrando reducir los costos de producción y aumentar la productividad.