Si hablamos de automatizar un proceso productivo, necesitamos elegir la máquina automática a tenor de las características del proceso como puede ser el tiempo de ciclo, el espacio necesario, y si es imprescindible que exista una cooperación entre un trabajador y un robot (HRC) cuando así lo requiera. Puede que aparente ser muy sencillo tomar la solución adecuada sin embargo a decir verdad, las líneas se mezclan entre sí en función de las particularidades 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 exceso las nuevas incorporaciones de personal. Con el fin de tener una idea aproximada de la gran aceptación que viven los cobots en la industria, según un estudio realizado antes de la irrupción del coronavirus de la Federación Internacional de Robótica, el mercado de los robots colaborativos será de un 30% en 2027 del cómputo global de robots industriales instalados en el mundo con un valor que rondará los 5 billones de dólares. Por concepto, aunque evidentemente tiene sus matizaciones, los robots industriales han sido creados para producir con producciones más largas de piezas que precisan de pocos cambios en las producciones, en cambio los robots colaborativos se ajustan con gran sencillez a las series cortas de producción que requieren gran cantidad de cambios de modelos.
Si deseamos estudiar con más precisión cuándo es más adecuado agregar un robot colaborativo debemos de fijarnos en la capacidad de carga útil que necesita la muñeca y los protocolos de seguridad del proceso. En este punto debemos añadir que el grado de repetitividad que ofrecen los proveedores para ambas aplicaciones robóticas son realmente parecidos. Los cobots pueden realizar prácticamente los mismos procesos que los robots industriales gracias a que en los últimos años se ha desarrollado un potente ecosistema de desarrolladores de aplicaciones que proporcionan softwares especializados para procesos de paletizado, manipulación piezas o de picking que incluyen si es necesario inteligencia Artificial.
Otros factores a valorar como su alcance para un proceso de paletizado o el grado de protección para poder manipular alimentos, pueden ser determinantes para seleccionar una u otra aplicación. Del mismo modo necesitamos prestar atención al tipo de programación, si precisa de una máxima flexibilidad ante el número de formatos o definir la importancia de si la cadencia puede ser un factor determinante. Las PYMES disponen a su alcance de herramientas que les les permiten alcanzar sus objetivos. La gran capacidad que tiene el Deep Learning permite también a las pequeñas empresas aumentar sus capacidades. La gestión de los entornos de las fabricaciones y sus correspondientes ajustes automáticos, es viable gracias a la obtención de la información en un PC y una conexión a Ethernet.
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Es por ello que los robots colaborativos han cobrado gran relevancia porque son más fáciles de implementar con prácticamente las mismas características que aportan los robots tradicionales, pero con menos costes en diferentes aspectos para las empresas industriales, independientemente de tipo de sector al que se encuentren destinados.
Los brazos robóticos industriales son pesados, se colocan en puestos permanentes y han sido creados para sacar el mayor rendimiento a las fabricaciones de alta velocidad. Estas características tan potentes para un gran número de aplicaciones, les limita a su vez para adaptarse rápidamente a los nuevos procesos.
También precisan de vallados de seguridad para preservar la seguridad de los operarios, necesitan de expertos en programación y potentes inversiones que superan los cien mil euros en función de la tecnología que integran. Los cobots ofrecen a las pequeñas empresas la opción de automatizar trabajos repetitivos de pequeñas y grandes series con unos costes menores al de los robots tradicionales. Habitualmente, y valorando por supuesto cómo es cada proceso, por 20.000 € podemos adquirir cobots de mediana carga que tendrán un retorno del dinero invertido que por lo general suele rondar el año.
Cuando las compañías de automatización inician un nuevo reto, lo primero que analizan es la aplicación en cuestión y el plazo para obtener el ROI. El análisis de todos los aspectos detectados anteriormente determinará si debemos de adquirir un brazo robótico industrial o un colaborativo. Si se da el caso brazos robóticos que han quedado en desuso y que por sus características son aptos para el nuevo trabajo, la primera opción se centrará en 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. La integración de aplicaciones automáticas precisa de la incorporación de operarios con nuevos conocimientos. Este proceso de transformación requiere de la necesidad de llevar a cabo una estrategia de formación que acompañe a los trabajadores a implicarse a las nuevas aplicaciones.
A continuación nos encantaría recordar los principales beneficios de los robots colaborativos respecto a los robots tradicionales.
La incorporación en los robots colaborativos de pantallas táctiles muy intuitivas permite que los trabajadores sin experiencia en programación que sean entrenados con un ejemplo y puedan modificar fácilmente un robot. Los iconos que se muestran la HMI desplazan el robot a los puntos de referencia indicados. Incluso muchos de los robots colaborativos permiten la programación de los equipos manualmente. Otro sistema de programación es el registro de seguimiento, en el que simplemente el operador guía el cobot con la mano. El robot colaborativo memoriza las coordenadas a seguir para seguido repetir el programa de manera automática.
¿Es cierto que son seguros los cobots?
Los robots colaborativos disponen de sistemas de seguridad sin embargo no quiere decir que sean 100% confiables. Tienen una potencia limitada para que puedan operar sin protecciones de seguridad, pero solo después de llevar a cabo un análisis completo de riesgos, podremos garantizar que no la requieren. El resultado de las evaluaciones de riesgos podría indicar la incorporación de sistemas de seguridad adicionales como escáneres de área o reductores de velocidad. Si elegimos un robot colaborativo, es importante disponer de todas las certificaciones, como UL para garantizar que los robots cumplan con los estándares industriales. La inversión inicial a la hora de comprar un robot colaborativo es mucho menor si lo comparamos con la de los brazos robóticos al no tener la necesidad de implementar un vallado de seguridad y a su vez tiene un gasto en mantenimiento muy pequeño y 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 para que puedas comprar un cobot en Vizcaya, comprar un cobot en Valencia o comprar un cobot en Madrid.
¿Dónde puedo utilizar un robot colaborativo?
Algunas de las soluciones en donde más se emplean es en los procesos pick & place y el montaje de piezas electrónicas. Todos ellos son procesos continuos realizados tanto por trabajadores como por cobots. Hasta la fecha, los procesos con lotes cortos eran hechos de la mano de los operarios, mientras que los lotes de alto volumen requieren de un grado de automatización más desarrollada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para los cambios rápidos, estos robots son especialmente útiles en industrias como la logística.
Abastecimiento de CNC
El abastecimiento de CNC es {una de las soluciones en las que más se emplean los la segunda aplicación a la que más cobots se destinan. Al ser muy fáciles de configurar ayuda a los trabajadores de las máquinas CNC programen y ejecuten rápidamente un lote de piezas al tiempo que liberan a los operarios para llevar a cabo otras tareas o llevar varias máquinas a la vez, favoreciendo el aumento de la productividad. Actualmente las aplicaciones robóticas móviles están trabajando con éxito con los robots colaborativos para mejorar sus prestaciones. Sobre todo se dedican al envío de componentes a máquinas CNC.
Envasado y paletizado automático
Entre las aplicaciones en donde mayor grado de integración están adquiriendo los cobots es en soluciones de pick & place de piezas. Estos robots no son tan rápidos como los robots Delta, pero sí son de gran utilidad cuando se necesita de una manipulación con mayor peso. En todas estas soluciones destacan las tareas que al ser series largas son susceptibles de ser automatizadas, como el empaquetado de paquetes antes de enviar el pedido. Estas tareas suelen necesitar el transporte de pequeñas piezas que se adaptan perfectamente a las particularidades de los cobots. Los equipos de visión en 3D a menudo se combinan con los brazos robóticos para optimizar el proceso de control de calidad. Existen otras soluciones que requieren que el brazo robótico trace unas trayectorias continuas como ocurre en las operaciones de soldadura o de encolado. En muchas ocasiones se emplean softwares para estos procesos y se integra a la perfección la programación fuera de línea con simulación para obtener movimientos más rápidos y disminuir el número de fallos.
Control de calidad de los procesos con robots colaborativos
Los sistemas de visión en 3D que se añaden a los robots son capaces de hacer que el control de los componentes sea ágil. Montar una cámara de alta resolución sobre un robot industrial puede ayudar en el cambio rápido de productos. La adopción de los robots colaborativos crecerá a medida que se conviertan en una herramienta más en sectores como el del sector servicios y el retail. Es una realidad que la incorporación de la robótica industrial, y sobre todo la llegada de la colaboración entre operarios y robots, está permitir reducir los costos de fabricación y aumentar la productividad.