Cuando nos referimos a automatizar un proceso, debemos de seleccionar la máquina robótica en función de las características del proceso como puede ser la velocidad, la capacidad de carga, y si es imprescindible que exista una colaboración entre un trabajador y un robot (HRC) cuando sea de ayuda. Puede que aparente ser muy fácil tomar una solución generalizada pero la realidad es que las líneas se mezclan entre sí en función de las particularidades de cada nuevo proceso.
Al referirnos a la mejora de los procesos productivos estamos hablando de la reducción de costes y de los recursos que tenemos para hacer frente al aumento de los pedidos sin que aumenten en demasía las contrataciones de operarios. Con el fin de tener una idea aproximada del éxito que viven los cobots en las pequeñas y medianas empresas, según un análisis realizado previo a la llegada del covid-19 de la Federación Internacional de Robótica, el mercado de los cobots será de un 30% en 2027 del cómputo global de robots industriales instalados a nivel global con un importe que rondará los 5 billones de dólares.
Definición de cobot
Por concepto, aunque conlleva desde luego sus matizaciones, los robots industriales han sido creados para producir con producciones más largas de piezas que necesitan de pocos cambios de formatos, en cambio los cobots se adaptan con gran facilidad a las series cortas de producción que requieren gran cantidad de cambios de productos.
Si queremos analizar con más detenimiento cuándo es mejor agregar un cobot debemos de fijarnos en la capacidad de carga útil que requiere la aplicación y los protocolos de seguridad del trabajo. Hay que indicar que el grado de repetición que ofrecen los proveedores para ambos tipos de robots son muy similares.
Para que sirven los robots colaborativos
Los cobots pueden realizar prácticamente las mismas tareas que los robots tradicionales gracias a que se están creando un importante ecosistema de proveedores que ofrecen softwares especializados para trabajos de paletizado, manipulación componentes o de pick & place que agregan si lo requiere IA. Otros aspectos a valorar como su alcance para una aplicación de paletizado o el grado de protección para poder trabajar en el sector alimentario, son perfectamente factores importantes para decidirse en favor de un tipo de robot. A su vez debemos de prestar atención al tipo de programación, si precisa de una máxima flexibilidad ante los cambios de productos o detectar la importancia de los tiempos de ciclo.
Las compañías buscan optimizar las fabricaciones, suprimir las paradas de las máquinas y reducir los meses para el retorno de la inversión. La gran capacidad que tiene la IA permite también a las pequeñas empresas aumentar su capacidad productiva. La monitorización de los entornos operativos y sus correspondientes ajustes automáticos, es factible gracias a la obtención de la información en un ordenador y una toma a Ethernet.
Por todos los aspectos señalados, los cobots han cobrado gran relevancia debido a que son más fáciles de integrar con prácticamente las mismas características que disponen los robots tradicionales, solo que menos costosos en muchos sentidos para las empresas industriales, sin importar el número de operarios que tenga.
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Los robots tradicionales son fuertes, se ubican sobre bases estables y han sido creados para extraer el mayor rendimiento a las producciones de largas series. Estas capacidades tan avanzadas para un gran número de aplicaciones, también les impide adaptarse rápidamente a los nuevos procesos.
Además, requieren de vallados de seguridad para velar por la seguridad de los operarios, necesitan de expertos en programación e inversiones que con gran facilidad superan los 100.000 € en función de los equipos periféricos. Los pequeños robots garantizan a las PYMES la posibilidad de automatizar procesos repetitivos de lotes cortos y medianos con unos costes muy inferiores al de los robots tradicionales. Habitualmente, y siempre en función de la aplicación, por 20.000 euros tenemos a nuestra disposición cobots de hasta 5 kg que tendrán un retorno del dinero invertido que será inferior al año.
Cuando las empresas de automatización asumen un nuevo reto, lo primero que analizan es la aplicación que se va a realizar y el plazo para obtener el ROI. El estudio de todos los factores detectados hasta el momento determinará si debemos de adquirir un robot industrial o cobot. Si existen brazos robóticos que se han dejado de utilizar en otros procesos y que por sus características son aptos para el nuevo trabajo, la primera opción se centrará en buscar el modo de integrarlos.
Hay que recordar que el abaratamiento que esta tecnología ha sufrido en los últimos años está favoreciendo a las compañías a aumentar su ventaja competitiva. La integración de aplicaciones automáticas requiere de la incorporación de personas con nuevas capacidades. Este cambio implica la necesidad de realizar un plan de capacitación que acompañe a los trabajadores a implicarse al nuevo modelo productivo.
A continuación queremos detallar algunos de los beneficios de los robots colaborativos respecto a los robots tradicionales
La incorporación en los robots colaborativos de pantallas táctiles muy intuitivas ayuda a que las personas sin experiencia en programación que aprendan con un ejemplo y puedan modificar fácilmente un robot. Los caracteres que aparecen la HMI desplazan el brazo del robot a los puntos de referencia establecidos. Incluso gran parte de los robots colaborativos permiten la configuración de los equipos de manera manual. Otro método de programación es el registro de seguimiento, en el que simplemente el programador guía el brazo robótico con la mano. El cobot memoriza la ruta a seguir para después repetir el programa de manera autónoma.
¿Son seguros los cobots?
Los robots colaborativos disponen de sistemas de seguridad pero por ello no quiere decir que sean totalmente seguros. Tienen una fuerza limitada para que puedan trabajar sin vallados de seguridad, pero únicamente después de realizar una evaluación exhaustiva de riesgos, podremos asegurar que no la requieren. El resultado del informe podría señalar 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 la alemana TUV SUD para garantizar que los equipos cumplan con los estándares industriales. La inversión inicial a la hora de comprar cobots es mucho menor si lo comparamos con la de los robots tradicionales 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 Girona o en Cantabria por poner un ejemplo.
¿Para qué sirven los cobots?
Algunas de las soluciones en donde más se utilizan es en los procesos transportar productos y el ensamblaje de componentes electrónicos. Todos ellos son tareas repetitivas llevados a cabo tanto por operarios como por cobots. Históricamente, las series con lotes cortos eran hechos por los trabajadores, sin embargo los lotes de alto volumen precisan de un grado de automatización menos flexible. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para los cambios rápidos, estos brazos robóticos son especialmente útiles en industrias como el embalaje.
Abastecimiento de CNC
El abastecimiento de CNC es {uno de los procesos en los que más se emplean los cobots. Su facilidad de configuración permite que los operarios de los CNC configuren y produzcan rápidamente una serie de piezas al tiempo que liberan a los trabajadores para desempeñar otras tareas o controlar varias máquinas a la vez, lo que permite el rendimiento de la producción. Actualmente las aplicaciones robóticas móviles están cooperando con éxito con los robots colaborativos con el fin de mejorar sus prestaciones. Sobre todo se utilizan para el transporte de materiales a máquinas de control numérico.
Picking de los pedidos y células de paletizado
Entre las aplicaciones en donde mayor grado de integración están adquiriendo este tipo de robots es en procesos de carga y descarga de piezas. Evidentemente no son tan rápidos como los robots Scara, pero son especialmente útiles cuando se precisa de una manipulación con mayor peso. Entre todas estas soluciones 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 la manipulación de pequeñas cargas que se ajustan perfectamente a las particularidades de los robots colaborativos. Los sistemas de visión artificial a menudo se integran en los brazos robóticos para mejorar la calidad del producto.
Hay otras aplicaciones que necesitan que el cobot realice unas rutas uniformes como sucede en las operaciones de soldadura o de dispensación. En muchas ocasiones se utilizan softwares para esta aplicación y se mejoran por medio de programación outline con generación de código para obtener ciclos más rápidos y reducir el número de fallos.
Robot colaborativo para la inspección de calidad robotizado
La visión en 3D que se añaden a los cobots son capaces de lograr que la supervisión de los componentes sea rápida. Montar una cámara sobre un brazo robótico puede ser de ayuda en el cambio rápido de productos. La integración de los robots colaborativos crecerá aún más que se vean como una herramienta más en sectores como el de los laboratorios y los manufactureros. Es un hecho que automatizar por medio de la robótica industrial, y especialmente la llegada de la colaboración entre operarios y cobots, está logrando disminuir el precio de producción e incrementar la productividad.