Cuando nos referimos a automatizar un proceso productivo, necesitamos seleccionar el equipo en función de las particularidades del proceso como puede ser la velocidad, la capacidad de carga, el espacio necesario o si es necesario que se dé una colaboración entre un operario y un robot (HRC) cuando sea necesario. Puede que aparente ser muy fácil tomar una solución generalizada sin embargo la realidad es que las líneas se difuminan entre sí a medida que vamos sumando las características de cada proyecto.
Al buscar la optimización de las fabricaciones en realidad hacemos referencia a la reducción de costes y de los recursos que disponemos para hacer frente al incremento de las producciones sin que se incrementen en demasía las contrataciones de operarios. Con el fin de tener una idea aproximada del crecimiento que están viviendo los brazos robóticos en las empresas, según un informe realizado previo a la irrupción del coronavirus de IFR.org, los robots colaborativos ocuparán alrededor de un 30% en 2027 del cómputo global de robots industriales instalados en el mundo con un importe que alcanzará los 5 billones de dólares.
Por concepto, aunque evidentemente tiene sus matizaciones, los brazos robóticos tradicionales han sido diseñados para producir con producciones más largas de componentes que necesitan de escasos cambios en las producciones, sin embargo los cobots se ajustan con gran facilidad a las series cortas de producción que requieren gran cantidad de cambios de modelos. Si queremos estudiar con más precisión por qué es más adecuado integrar un robot colaborativo debemos de fijarnos en la potencia de carga que requiere la muñeca y los requisitos de seguridad del proceso. En este punto debemos añadir que el grado de repetitividad que ofrecen los fabricantes para ambos tipos de robots son realmente parecidos.
Para que sirven los cobots
Los robots colaborativos pueden realizar prácticamente las mismas aplicaciones que los robots industriales gracias a que se están creando un importante ecosistema de proveedores que diseñan softwares especializados para trabajos de soldadura, manipulación componentes o de pick & place que incluyen si lo requiere IA. Otros factores a valorar como el alcance del brazo para una aplicación de paletizado o el grado de protección para poder manipular alimentos, pueden ser determinantes para seleccionar un cobot o un robot industrial. A su vez necesitamos prestar atención al tipo de programación, si requiere o no de mucha flexibilidad ante los cambios de productos o detectar la importancia de la cadencia.
Las empresas necesitan optimizar las producciones, suprimir las paradas de las máquinas y reducir el coste de la inversión. Las posibilidades que ofrece hoy en día la inteligencia artificial ayuda a las PYMES aumentar sus fabricaciones. La gestión de los entornos de las fabricaciones y la optimización de los mismos, es posible gracias a la recopilación de la información en un PC y una conexión a Ethernet. Es por ello que los robots colaborativos han cobrado gran relevancia debido a que son más fáciles de integrar con muchos de las mismas características que aportan los robots industriales, pero con menos costes en diferentes aspectos para todas las empresas productivas, independientemente del sector al que se dediquen.
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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 particularidades tan potentes para un gran número de aplicaciones, también les impide adaptarse rápidamente a los nuevos procesos. Además, requieren de jaulas de seguridad para velar por la integridad de los trabajadores, necesitan de operarios formados en programación e inversiones que superan los 100.000 € en función de los equipos periféricos. Los pequeños robots ofrecen a las compañías pequeñas la opción de automatizar procesos repetitivos de lotes reducidos con unos costes menores que el de los robots tradicionales. Normalmente, y siempre en función de la aplicación, por 20.000 € tenemos a nuestro alcance robots colaborativos de media carga que generarán un retorno del dinero invertido que por lo general suele rondar el año.
Al iniciar la automatización de un proceso las empresas de automatización, en primer lugar investigan el proceso en cuestión y el tiempo del ROI. El análisis de los detalles detectados anteriormente dictaminará si tenemos de adquirir un brazo robótico tradicional o un colaborativo. Si existen 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. Cabe señalar que el abaratamiento que la tecnología robótica ha sufrido en los últimos años está favoreciendo a las compañías a aumentar su ventaja competitiva. El cambio de modelo productivo requiere de la incorporación de personas con nuevos perfiles. Este cambio implica la necesidad de realizar un plan de capacitación que acompañe a los trabajadores a implicarse a los nuevos procesos.
Beneficios de los robots colaborativos respecto a los robots tradicionales
La integración en los cobots de pantallas táctiles muy sencillas ayuda a que los trabajadores sin experiencia en programación que sean entrenados con un ejemplo y puedan modificar fácilmente un robot. Los iconos que aparecen la HMI desplazan el brazo robótico a los puntos de referencia deseados. Además la gran mayoría de los cobots permiten la programación de los procesos manualmente. Otro sistema de programación es el registro de seguimiento, en el que únicamente el operario mueve el brazo cobot con manualmente. El cobot memoriza la ruta a seguir para después repetir el programa de manera autónoma.
¿Cómo es la seguridad de un robot colaborativo?
Los robots colaborativos disponen de sistemas de seguridad, pero por ello no quiere decir que sean 100% confiables. Tienen una fuerza limitada para que puedan funcionar sin protecciones de seguridad, pero solo después de llevar a cabo una evaluación exhaustiva de riesgos, podremos asegurar que no la requieren. El resultado de las evaluaciones de riesgos podría indicar la integración de equipos de seguridad adicionales como por ejemplo escáneres de área o velocidades de operación reducidas. Al instalar un cobot, es importante tener todas las certificaciones, como UL para garantizar que los robots sean conformes con los estándares de la industria. El costo inicial a la hora de comprar un robot colaborativo es mucho menor si lo comparamos con el de los robots industriales. 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 Cuenca o en Badajoz por poner un ejemplo.
¿Dónde puedo instalar un cobot?
Algunas de las aplicaciones en donde más se utilizan es en los procesos pick & place y el montaje de piezas electrónicas. Todos ellos son trabajos repetitivos llevados a cabo tanto por humanos como por robots colaborativos. Tradicionalmente, los artículos con lotes cortos eran fabricados por las personas, sin embargo los lotes de alto volumen requieren de un grado de automatización más avanzada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para los cambios rápidos, estos robots son especialmente útiles en industrias como la manufactura.
Atención de máquinas de control numérico
El abastecimiento de centros de mecanizado es {una de las soluciones en las que más se emplean los cobots. Al ser muy fáciles de configurar ayuda a los trabajadores de las máquinas CNC configuren y fabriquen rápidamente un lote de piezas al tiempo que liberan a los operarios para realizar otros procesos o encargarse de varias máquinas a la vez, lo que aumenta el rendimiento de la producción. Ahora los vehículos autónomos están cooperando con éxito con los cobots con el fin de ampliar sus prestaciones. Sobre todo se utilizan para el transporte de materias primas a máquinas CNC.
Embalaje y células de paletizado
Entre los procesos en donde mayor aceptación están adquiriendo los cobots es en procesos de pick & place de componentes. Evidentemente no son tan rápidos como los robots Delta, pero son especialmente útiles cuando se requiere de una manipulación con mayor peso. En dichas soluciones destacan todas aquellas tareas que siendo repetitivas permiten ser automatizadas, como el empaquetado de cajas antes de realizar el envío. Estas tareas suelen dedicarse a la manipulación de pequeñas cargas que se adaptan perfectamente a las particularidades de los cobots. Los sistemas de visión en 3D a menudo se integran en robots colaborativos para mejorar la calidad del producto. Hay otras soluciones que necesitan que el robot trace unas trayectorias fijas como ocurre en las soldaduras robotizadas o de encolado. Para lograrlo, habitualmente se utilizan simuladores para estos procesos y se integra a la perfección la programación outline con simulación para lograr movimientos más rápidos y reducir el número de fallos.
Control de calidad de los procesos con robots colaborativos
Las cámaras de inspección de metrología que se emplean a los robots colaborativos son capaces de hacer que la supervisión de las piezas sea eficaz. Agregar una cámara de alta resolución sobre un robot puede ser de gran utilidad en el cambio rápido de productos. La adopción de los brazos robóticos crecerá aún más que se conviertan en un elemento común en industrias como el del sector servicios y los manufactureros. No cabe duda que automatizar por medio de la robótica colaborativa, y especialmente la consecución de la colaboración entre trabajadores y robots colaborativos, está permitir reducir los costos de fabricación e incrementar la productividad.