Cuando nos referimos a automatizar un proceso, necesitamos seleccionar el equipo en función de las particularidades del proceso como puede ser la velocidad, el espacio requerido, y si es necesario que exista una colaboración entre un operario y un robot (HRC) cuando así lo requiera. Parece que es muy fácil tomar la solución adecuada pero la realidad es que las líneas se mezclan entre sí en función de las características de cada nuevo proceso.
Al buscar la mejora de las fabricaciones en realidad hacemos referencia a la reducción de costes y de la tecnología que tenemos disponible para dar respuesta al aumento de los pedidos sin que se incrementen en exceso las nuevas incorporaciones de personal. Con el fin de hacernos una idea aproximada del crecimiento que están viviendo los cobots en las pequeñas y medianas empresas, según un estudio realizado antes de prepandemia de IFR.org, los cobots ocuparán alrededor de un 30% en 2027 del total de brazos robóticos instalados a nivel global 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 necesitan de pocos cambios en las producciones, mientras que los robots colaborativos se ajustan con gran sencillez a las series cortas de producción que precisan gran cantidad de cambios de productos. Si pretendemos estudiar en profundidad cuándo es más adecuado agregar un robot colaborativo debemos de fijarnos en la capacidad de carga útil que requiere la muñeca y los requisitos de seguridad del trabajo. En este punto debemos añadir que el grado de repetitividad que disponen los proveedores para ambas aplicaciones robóticas son muy similares.
Para que sirven los cobots
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 importante ecosistema de desarrolladores de aplicaciones que proporcionan softwares especializados para procesos de paletizado, movimiento piezas o de pick & place que incluyen si lo requiere IA. Otros aspectos a tener en cuenta como el alcance del brazo para una aplicación de paletizado o el grado de protección para poder trabajar en el sector alimentario, son perfectamente factores trascendentales para decantar la balanza en favor de un cobot o un robot industrial. Del mismo modo necesitamos prestar importancia al tipo de programación, si requiere o no de una máxima flexibilidad ante el número de productos o detectar la importancia de la cadencia.
Las PYMES necesitan optimizar las fabricaciones, eliminar los tiempos inactivos de las máquinas y reducir el coste de la inversión. La gran capacidad que tiene el Deep Learning ayuda a las PYMES aumentar sus capacidades. La monitorización de los entornos de las fabricaciones y su optimización automatizada, es posible gracias a la recopilación de datos en un PC y una toma a Ethernet. Por todos los argumentos anteriormente mencionados, los cobots han cobrado gran relevancia porque son más fáciles de instalar con muchos de las mismas características que aportan los robots tradicionales, pero más baratos en diferentes aspectos para las empresas industriales, independientemente de tipo de sector al que se encuentren destinados.
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Los robots tradicionales son pesados, se ubican sobre bases estables y están diseñados para obtener el mayor rendimiento a las fabricaciones de largas series. Estas particularidades tan avanzadas para un gran número de trabajos, les limita a su vez para adaptarse rápidamente a los cambios. También precisan de celdas de seguridad para preservar la seguridad de los operarios, necesitan de expertos en programación e inversiones que superan los 100.000 € en función de los accesorios. Los cobots ofrecen a las compañías pequeñas la posibilidad de automatizar tareas repetitivas de lotes reducidos con unos costes muy inferiores que el de los robots tradicionales. Por lo general, y valorando por supuesto cómo es cada proceso, por 20.000 € podemos encontrar robots colaborativos de media carga que tendrán un retorno de la inversión que será inferior al año.
Cuando las empresas de automatización inician un nuevo reto, lo primero que analizan es el proceso en cuestión y el tiempo del ROI. El estudio de los detalles detectados hasta el momento dictaminará si debemos que comprar un robot tradicional o cobot. Si se da el caso brazos robóticos 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 la forma de integrarlos. 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. El cambio de modelo productivo requiere de la incorporación de trabajadores con nuevas capacidades. Este proceso de transformación precisa de la necesidad de llevar a cabo un plan de formación que acompañe a los trabajadores a implicarse al nuevo modelo productivo.
A continuación nos gustaría detallar los principales beneficios de los robots colaborativos respecto a los robots tradicionales.
La implementación en los cobots de pantallas táctiles muy intuitivas permite que los operarios sin experiencia en programación que aprendan con un ejemplo y puedan modificar fácilmente un robot. Los iconos de la HMI mueven el brazo del robot a los puntos de referencia establecidos. Incluso gran parte de los robots colaborativos permiten la configuración de los equipos manualmente. Otro sistema de programación es el registro de seguimiento, en el que únicamente el programador mueve el robot colaborativo con manualmente. El cobot memoriza la ruta a seguir para seguido repetir el programa de manera autónoma.
¿Es cierto que son seguros los robots colaborativos?
Los cobots llevan integrados equipos de seguridad sin embargo no quiere decir que sean totalmente seguros. Tienen una fuerza limitada para que puedan trabajar sin protecciones de seguridad, pero solo después de llevar a cabo una evaluación exhaustiva de riesgos, podremos garantizar que no la necesitan. El resultado del informe podría indicar la incorporación de equipos de seguridad adicionales como por ejemplo escáneres de zona o reductores de velocidad. Si elegimos un cobot, es importante tener todas las certificaciones, como la alemana TUV SUD para garantizar que los robots sean conformes con los estándares de la industria. A la hora de comprar un robot colaborativo debemos de tener en cuenta que el precio es muy económico si los comparamos con el de los robots tradicionales, y además de tener tan solo un pequeño mantenimiento, disponen de un tamaño reducido para minimizar las necesidades de espacio. En Automatización PRO trabajamos para todo España y Portugal por lo que estamos encantados de ofrecerte información detallada ya sea para comprar un cobot en Sevilla o en Bizkaia.
¿Dónde se usan los robots colaborativos?
Algunas de las soluciones más recomendables son los procesos pick & place y el ensamblaje de piezas electrónicas. Todos ellos son tareas repetitivas realizados tanto por humanos como por cobots. Tradicionalmente, las series de bajo volumen eran hechos por las personas, y en cambio los lotes de alto volumen requieren de una automatización más avanzada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para realizar los cambios, estos robots son especialmente eficaces en industrias como la logística.
Abastecimiento de máquinas de control numérico
El abastecimiento de CNC es {uno de los procesos en los que más se utilizan los cobots. Su facilidad de configuración permite que los operadores de los centros de mecanizado configuren y ejecuten rápidamente un lote de piezas al tiempo que liberan a los operarios para llevar a cabo otros procesos o llevar varias máquinas a la vez, favoreciendo el aumento de la productividad. Ahora los vehículos autónomos están trabajando con éxito con los robots colaborativos para mejorar sus capacidades. Sobre todo se utilizan para el transporte de componentes a máquinas de control numérico.
Picking de los pedidos y paletizado automático
Entre las aplicaciones en donde mayor aceptación están adquiriendo los cobots es en procesos de carga y descarga de piezas. Estos robots no son tan rápidos como los robots Scara, pero sí son de gran utilidad cuando se precisa de un alcance de brazo mayor. En estas aplicaciones sobresalen todas aquellas tareas que al ser series largas permiten ser automatizadas, como el armado de cajas antes de realizar el envío. Estos procesos suelen dedicarse a la manipulación de pequeñas piezas que se adaptan de manera adecuada a las particularidades de los cobots. Los equipos de visión artificial a menudo se integran en robots colaborativos para mejorar la calidad del producto.
Hay otras aplicaciones que precisan que el robot colaborativo realice unas rutas uniformes como ocurre en las operaciones de soldadura o de encolado. La mayoría de las veces se utilizan simuladores para esta aplicación y se mejoran por medio de programación outline con generación de código para obtener ciclos más rápidos y reducir el índice de fallos.
Robots colaborativos para la inspección de calidad robotizado
La visión en 3D que se utilizan a los cobots pueden hacer que la supervisión de los componentes sea eficiente. Montar una cámara sobre un robot puede ser de gran utilidad en el cambio de un producto a otro.
La llegada de los robots colaborativos crecerá aún más que se vean como una herramienta más en sectores como el del procesamiento de alimentos y el logístico. Es evidente que la incorporación de la robótica industrial, y en concreto la llegada de la colaboración entre humanos y robots, está logrando reducir el precio de fabricación y aumentar la productividad.