Si hablamos de automatizar un proceso, debemos de elegir la máquina automática a tenor de las características del proceso como puede ser la velocidad, la capacidad de carga, y si es preciso que se dé una cooperación entre un trabajador y un robot (HRC) cuando así lo requiera. Parece que es muy sencillo tomar la solución adecuada, pero a decir verdad, las líneas se confunden entre sí a medida que vamos sumando las particularidades de cada proyecto.
Al buscar la mejora de los procesos productivos en realidad hacemos referencia a la reducción de costes y de las capacidades que disponemos para hacer frente al incremento de las producciones sin que se incrementen en exceso las nuevas incorporaciones de personal. Con el fin de hacernos una idea aproximada del éxito que están teniendo los cobots en las empresas, según un estudio realizado previo a la pandemia de la Federación Internacional de Robótica, el mercado de los robots colaborativos será de un 30% en 2027 del cómputo global de brazos robóticos instalados a nivel global con un valor que rondará los 5 billones de dólares.
Por definición, aunque conlleva desde luego sus matizaciones, los robots industriales han sido creados para producir con series más largas de componentes que requieren de pocos cambios en las producciones, en cambio los robots colaborativos se ajustan con gran facilidad a las series cortas de producción que precisan gran cantidad de cambios de productos.
Si queremos estudiar con mayor precisión por qué es más adecuado agregar un cobot debemos de fijarnos en la capacidad de carga útil que requiere la aplicación y los requisitos de seguridad del proceso. Hay que indicar que el grado de repetitividad que disponen los proveedores para ambas aplicaciones robóticas son realmente parecidos.
Para que sirven los cobots
Los robots colaborativos pueden realizar prácticamente las mismas aplicaciones que los robots tradicionales gracias a que en los últimos años se ha desarrollado un potente ecosistema de proveedores que proporcionan softwares especializados para procesos de paletizado, manipulación componentes o de picking que agregan si es necesario inteligencia Artificial.
Otros aspectos a valorar como el alcance del brazo para una aplicación de paletizado o el grado de protección para poder manipular alimentos, son perfectamente factores trascendentales para decantar la balanza en favor de un tipo de robot. A su vez debemos de prestar atención al tipo de programación, si precisa de mucha flexibilidad ante los cambios de productos o definir la importancia de si la cadencia puede ser un factor determinante.
Existe una tecnología que está ayudando a las empresas lograr sus retos y son los cobots y la IA. La gran capacidad que tiene la inteligencia artificial ayuda a las PYMES aumentar sus fabricaciones. La gestión de los entornos productivos y la mejora de los mismos, es posible gracias a la recopilación de datos en un ordenador y una conexión a Ethernet.
Es por ello que la robótica colaborativa ha cobrado gran relevancia debido a que son más fáciles de implementar con prácticamente las mismas características que aportan los robots tradicionales, pero más baratos en muchos sentidos para las empresas industriales, independientemente del número de trabajadores que tenga.
Solicita información sobre cómo implementar un robot colaborativo en tu empresa
Los robots industriales son fuertes, están montados en puestos permanentes y están diseñados para obtener el mayor rendimiento a las fabricaciones de largas series. Dichas particularidades tan potentes para un gran número de aplicaciones, les limita a su vez para adaptarse rápidamente a los nuevos procesos. Hay que tener en cuenta que requieren de jaulas de seguridad para velar por la seguridad de los operarios, requieren de expertos en programación y potentes inversiones que superan los cien mil euros en función de la tecnología que integran.
Los pequeños robots garantizan a las PYMES la posibilidad de automatizar tareas repetitivas de pequeñas y grandes series con unos costes muy inferiores que el de los robots industriales. Normalmente, y valorando por supuesto cómo es cada proceso, por 20.000 euros tenemos a nuestro alcance robots colaborativos de mediana carga que generarán un retorno del dinero invertido que puede ser de 12 meses.
Cuando las empresas de automatización inician un nuevo reto, lo primero que analizan es el proceso que se va a realizar y el plazo para obtener el ROI. El estudio de todos los aspectos detectados anteriormente determinará si tenemos que comprar un robot industrial o cobot. Si tenemos a nuestra disposición robots que se han dejado de utilizar en otros procesos y que por sus capacidades se pueden reacondicionar al proceso, 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 aumentar su competitividad animándose a comprar robots colaborativos. El cambio de modelo productivo conlleva la incorporación de operarios con nuevos perfiles. Este proceso de transformación implica la necesidad de llevar a cabo un plan de capacitación que acompañe a los operarios a adaptarse a las nuevas aplicaciones.
Ventajas de los robots colaborativos
La implementación en los robots colaborativos de pantallas táctiles muy intuitivas permite que los trabajadores sin experiencia en programación que aprendan con un ejemplo y puedan configurar rápidamente un robot. Los iconos que aparecen la HMI desplazan el robot a los puntos de referencia establecidos. Incluso muchos de los robots colaborativos permiten la configuración de los procesos manualmente. Otro método de programación es la programación manual, en el que únicamente el trabajador mueve el cobot con manualmente. El cobot aprende la ruta a realizar para seguido repetir el programa de manera automática.
¿Son confiables los cobots?
Los cobots llevan integrados equipos de seguridad sin embargo no quiere decir que sean totalmente confiables. Tienen una fuerza limitada para que puedan operar sin vallados de seguridad, pero solo después de realizar un análisis completo de riesgos, podremos asegurar que no la requieren. El resultado del informe podría indicar la incorporación de equipos de seguridad adicionales como por ejemplo escáneres 3D o velocidades de trabajo reducidas. Si elegimos un robot colaborativo, es importante disponer de todas las certificaciones, como UL para garantizar que los equipos sean conformes con los estándares industriales. La inversión inicial a la hora de comprar cobots es mucho menor en comparación con la de los brazos robóticos y tienen un consumo de energía que ronda los 1000 watios.
¿Dónde se puede integrar un robot colaborativo?
Algunas de las aplicaciones en donde más se utilizan es en los procesos mover productos y el montaje de piezas electrónicas. Todos ellos son tareas repetitivas realizados tanto por humanos como por cobots. Históricamente, las series de bajo volumen eran desarrollados por las personas, mientras que los lotes de alto volumen necesitan de un grado de automatización más avanzada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para los cambios rápidos, los cobots son especialmente eficaces en procesos como la logística.
Abastecimiento de centros de mecanizado
El abastecimiento de máquinas CNC es {una de las soluciones en las que más se utilizan los la segunda aplicación a la que más cobots se destinan. Al ser muy fáciles de programar ayuda a los operadores de las máquinas CNC programen y ejecuten rápidamente una serie de piezas al tiempo que liberan a los trabajadores para desempeñar otras tareas o encargarse de varias máquinas al mismo tiempo, lo que permite el rendimiento de la producción. Ahora las aplicaciones robóticas móviles están cooperando con éxito con los cobots con el fin de aumentar sus prestaciones. Sobre todo se usan para el envío de materias primas a máquinas CNC.
Embalaje y paletizado de los productos
Entre los procesos en donde mayor grado de integración están teniendo los robots colaborativos es en aplicaciones de carga y descarga de componentes. Estos robots no ofrecen ciclos tan cortos como los robots Delta, pero son especialmente útiles cuando se requiere de una manipulación con mayor peso.
Entre dichas soluciones sobresalen todas las tareas que por ser grandes producciones permiten ser automatizadas, como el armado de cajas antes de enviar el pedido. Estos trabajos suelen dedicarse a la manipulación de pequeñas piezas que se ajustan de manera adecuada a las particularidades de los cobots. Los equipos de visión artificial con frecuencia se combinan con cobots para mejorar la calidad del producto.
Existen otras soluciones que precisan que el brazo robótico trace unas rutas uniformes como sucede en las operaciones de soldadura o de encolado. Para conseguirlo, frecuentemente se utilizan software de simulación para esta aplicación y se integra a la perfección la programación outline con simulación para lograr ciclos más rápidos y disminuir la cantidad de fallos.
Robots colaborativos para la inspección de calidad automática
La visión en 3D que se añaden a los cobots pueden lograr que el control de las piezas sea eficaz. Colocar un sistema de visión sobre un robot puede ayudar en el cambio de un producto a otro.
La llegada de los brazos robóticos crecerá aún más que se conviertan en una herramienta más en industrias como el de los laboratorios y los manufactureros. Es una realidad que automatizar por medio de la robótica industrial, y especialmente la llegada de la colaboración entre trabajadores y cobots, está logrando reducir el precio de producción y aumentar la productividad.
Contenido