Cuando nos referimos a automatizar un proceso, es imprescindible seleccionar la máquina robótica a tenor de las particularidades del proceso como puede ser el tiempo de ciclo, la capacidad de carga, 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 a decir verdad, los conceptos 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 la tecnología que tenemos disponible la capacidad de reacción ante el aumento de los pedidos sin que se incrementen en exceso las nuevas incorporaciones de personal. Con el fin de hacernos una idea aproximada de la gran aceptación que tienen los robots colaborativos en diferentes sectores manufactureros, según un análisis realizado previo a prepandemia de la Federación Internacional de Robótica, el mercado de los robots colaborativos será de un 30% en 2027 del total de brazos robóticos instalados en el mundo con un importe que alcanzará los 5 billones de dólares.
Por concepto, aunque evidentemente tiene sus matizaciones, los robots industriales han sido creados para poder trabajar con series más largas de componentes que necesitan de escasos cambios de formatos, sin embargo los robots colaborativos se ajustan con gran sencillez a las series cortas de fabricación que requieren un mayor número de cambios de productos. Si pretendemos estudiar con más detenimiento por qué es mejor agregar un robot colaborativo podemos empezar con fijarnos en la capacidad de carga útil que necesita la muñeca y los protocolos de seguridad del trabajo. Hay que indicar que el grado de repetición 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 se están creando un potente ecosistema de proveedores que diseñan softwares especializados para procesos de soldadura, movimiento componentes o de picking que agregan si lo requiere inteligencia Artificial. Otros aspectos a tener en cuenta como su alcance para un proceso de paletizado o el grado de protección para poder manipular alimentos, son perfectamente aspectos trascendentales para decidirse en favor de una u otra aplicación. También necesitamos prestar importancia al tipo de programación, si necesita de una máxima flexibilidad ante los cambios de formatos o detectar la importancia de la velocidad.
Las compañías tienen a su alcance de herramientas que les permiten alcanzar sus objetivos. Las posibilidades que ofrece hoy en día la inteligencia artificial permiten también a las pequeñas empresas optimizar sus producciones. La gestión de los entornos operativos y la mejora de los mismos, es viable gracias a la recopilación de datos en un ordenador y una conexión a Ethernet. Por todos los argumentos indicados, la robótica colaborativa se está volviendo muy populares debido a que son más fáciles de instalar con muchos de las mismas capacidades que disponen los robots industriales, pero con menos costes en muchos sentidos para todas las empresas de fabricación, sin importar tipo de sector al que se encuentren destinados.
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Los robots industriales son pesados, se sitúan sobre bases fijas y están diseñados para extraer el mayor rendimiento a las producciones de largas series. Estas capacidades tan avanzadas para un gran número de aplicaciones, les limita a su vez para adaptarse rápidamente a los cambios. Además, requieren de celdas de seguridad para garantizar la seguridad de los operarios, necesitan de operarios formados en programación e inversiones que superan los cien mil euros en función de los accesorios.
Los robots colaborativos garantizan a las PYMES la opción de automatizar trabajos repetitivos de pequeñas y grandes series con unos costos muy inferiores al de los robots industriales. Por lo general, y valorando por supuesto cómo es cada proceso, por 20.000 € podemos adquirir robots colaborativos de mediana carga que tendrán un ROI que puede ser de 12 meses. Cuando las compañías de automatización asumen un nuevo reto, en primer lugar investigan el proceso que se va a realizar y el tiempo del ROI. El análisis de todos los factores indicados hasta el momento determinará si tenemos que comprar un brazo robótico industrial o un colaborativo. Si tenemos a nuestra disposición brazos robóticos que han quedado en desuso y que por sus características se pueden reacondicionar al proceso, se intentará buscar la forma de integrarlos.
Hay que recordar que el abaratamiento que la tecnología robótica ha sufrido en los últimos años está favoreciendo a las compañías a aumentar su ventaja competitiva. La integración de aplicaciones automáticas conlleva la incorporación de trabajadores con nuevos perfiles. Este proceso de transformación precisa de la necesidad de realizar un plan de formación que acompañe a los trabajadores a implicarse al nuevo modelo productivo.
A continuación queremos resumir algunos de los beneficios de los robot colaborativos en comparación con los brazos robóticos tradicionales.
La incorporación en los cobots de pantallas táctiles muy sencillas 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 robótico a los puntos de referencia deseados. Además muchos de los cobots permiten la programación de los procesos de manera manual. Otro sistema de programación es la programación manual, en el que simplemente el operario mueve el brazo cobot con manualmente. El cobot aprende las coordenadas a seguir para después repetir el programa de manera automática.
¿Es cierto que son seguros los cobots?
Los robots colaborativos disponen de sistemas de seguridad pero no quiere decir que sean totalmente seguros. Tienen una fuerza limitada para que puedan operar sin protecciones de seguridad, pero únicamente después de realizar una evaluación exhaustiva de riesgos, podremos garantizar que no la necesitan. El resultado del informe podría indicar la incorporación de sistemas de seguridad adicionales como escáneres de zona o velocidades de trabajo más bajas. Si elegimos un robot colaborativo, es importante tener todas las certificaciones, como UL para garantizar que los equipos cumplan con los estándares industriales. La inversión inicial a la hora de comprar un cobot es mucho menor si lo comparamos con la de los brazos robóticos, requieren de un mantenimiento mucho menor y tienen un consumo de energía muy bajo. 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 Lugo o en Salamanca por poner un ejemplo.
Elegir y colocar piezas de manera automática
Algunas de las aplicaciones en donde más se emplean es en los procesos pick & place y el ensamblaje de piezas electrónicas. Todos ellos son trabajos repetitivos llevados a cabo tanto por trabajadores como por robots colaborativos. Históricamente, los procesos de bajo volumen eran fabricados de la mano de los operarios, sin embargo las series largas de piezas requieren de una automatización menos flexible. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para los cambios rápidos, los cobots son especialmente útiles en procesos como la logística.
Atención de CNC
El abastecimiento de máquinas CNC es {una de las soluciones en las que más se emplean los cobots. Al ser muy fáciles de programar ayuda a los operarios de las máquinas CNC programen y ejecuten rápidamente un lote de piezas al tiempo que liberan a las personas para realizar otros procesos o controlar varias máquinas a la vez, lo que permite el rendimiento de la producción. Actualmente las aplicaciones robóticas móviles están trabajando con éxito con los cobots con el fin de ampliar sus prestaciones. Sobre todo se usan para el transporte de componentes a máquinas de control numérico.
Picking de los pedidos y células de paletizado
Entre los procesos en donde mayor aceptación están adquiriendo los cobots es en soluciones de pick & place de materiales. 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 estos procesos sobresalen todas aquellas tareas que al ser series largas permiten ser automatizadas, como el armado de paquetes antes de realizar el envío. Estos trabajos suelen necesitar el transporte de pequeñas cargas que se ajustan perfectamente a las características de los cobots. Los sistemas de visión en 3D con frecuencia se integran en los brazos robóticos para optimizar el proceso de control de calidad.
Existen otras aplicaciones que precisan que el brazo robótico realice unas trayectorias continuas como sucede en las soldaduras robotizadas o de dispensación. Para lograrlo, habitualmente se emplean simuladores para esta aplicación y se integra a la perfección la programación outline con simulación para lograr ciclos más rápidos y reducir la cantidad de errores.
Robots colaborativos para la inspección de calidad automática
La visión en 3D que se añaden a los brazos robóticos pueden hacer que el control de las piezas sea fácil. Montar una cámara sobre un brazo robótico puede ser de ayuda en el cambio de un producto a otro. La llegada de los robots aumentará aún más que se conviertan en una herramienta más en sectores como el de los laboratorios y los manufactureros. No cabe duda que la incorporación de la robótica colaborativa, y en concreto la consecución de la colaboración entre trabajadores y robots colaborativos, está logrando disminuir los costos de producción e incrementar la productividad.