Si hablamos de automatizar un proceso productivo, debemos de seleccionar la máquina automática a tenor de las características de la aplicación como puede ser la velocidad, el espacio necesario, y si es necesario que exista una cooperación entre un trabajador y un agregar la colaboración operario robot (HRC) cuando sea de ayuda. Puede que aparente ser muy fácil tomar la solución adecuada sin embargo la realidad es que las líneas se mezclan entre sí a medida que vamos sumando las dificultades de cada nuevo proceso.
Cuando hablamos de 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 las producciones sin que se incrementen en demasía las nuevas incorporaciones de personal. Para que nos hagamos una idea aproximada del crecimiento que tienen los robots colaborativos en las empresas, según un estudio realizado antes de la llegada del covid-19 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 rondará los 5 billones de dólares.
Por concepto, aunque evidentemente tiene sus matizaciones, los robots industriales han sido diseñados para poder trabajar con producciones más largas de piezas que precisan de escasos cambios de formatos, sin embargo los robots colaborativos se ajustan con gran sencillez a las series cortas de fabricación que precisan gran cantidad de cambios de productos. Si pretendemos analizar con más detenimiento por qué es más adecuado agregar un robot colaborativo podemos empezar con fijarnos en la potencia de carga que necesita la muñeca y los protocolos de seguridad del trabajo. Cabe señalar que el grado de repetitividad que disponen los fabricantes para ambas aplicaciones robóticas son muy similares.
Los robots colaborativos 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 trabajos de paletizado, manipulación piezas o de picking que agregan si lo requiere inteligencia Artificial.
Otros aspectos a valorar como su alcance para una aplicación de paletizado o el grado de protección para poder manipular alimentos, pueden ser determinantes a la hora de elegir una u otra aplicación. También debemos de prestar atención al tipo de programación, si precisa de una máxima flexibilidad ante el número de formatos o definir la importancia de la velocidad.
Existe una tecnología que está ayudando a las compañías lograr sus retos y son los cobots y la IA. La gran capacidad que posé la inteligencia artificial permite también a las pequeñas empresas optimizar sus producciones. La gestión de los entornos productivos y sus correspondientes ajustes automáticos, se debe gracias a la obtención de la información en un ordenador y una toma a Ethernet. Es por ello que la robótica colaborativa se está volviendo muy populares porque son más fáciles de instalar con muchos de los mismos beneficios que disponen los robots industriales, pero más baratos 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 tradicionales son robustos, están montados en puestos estables y están diseñados para extraer el mayor rendimiento a las producciones de gran volumen. Dichas particularidades tan avanzadas para un gran número de trabajos, les limita a su vez para adaptarse rápidamente a los nuevos procesos. Además, necesitan de vallados de seguridad para preservar la seguridad de los operarios, necesitan de operarios formados en programación e inversiones que con gran facilidad superan los cien mil euros en función de la tecnología que integran.
Los pequeños robots garantizan a las PYMES la posibilidad de automatizar trabajos repetitivos de pequeñas y grandes series con unos costos muy inferiores que el de los robots industriales. Por lo general, y valorando por supuesto cómo es cada proceso, por 20.000 euros podemos adquirir robots colaborativos de hasta 5 kg que tendrán un ROI que por lo general suele rondar el año. Cuando las empresas de automatización inician un nuevo reto, lo primero que analizan es la aplicación que se va a realizar y el plazo para obtener el ROI. El análisis de los detalles indicados anteriormente determinará 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 características se pueden reacondicionar al proceso, se intentará buscar el modo de adaptarlos.
Hay que recordar que en la última década se ha reducido el precio de los robots está ayudando a las empresas a mejorar su ventaja competitiva. La automatización de los procesos repetitivos conlleva la incorporación de trabajadores con nuevas capacidades. Esta revolución industrial precisa de la necesidad de realizar una estrategia de capacitación que acompañe a las personas a implicarse a las nuevas aplicaciones.
A continuación se muestran los principales beneficios de los robots colaborativos.
La integración en los robots colaborativos de interfaces muy intuitivas ayuda a que las personas sin experiencia en programación que aprendan con un ejemplo y puedan modificar fácilmente un robot. Los iconos que se muestran la HMI desplazan el robot a los puntos de referencia indicados. Además la gran mayoría de los robots colaborativos permiten la programación de los procesos de manera manual. Otro sistema de programación es el registro de seguimiento, en el que únicamente el operario mueve el cobot con manualmente. El cobot aprende las coordenadas a seguir para después repetir el programa de manera automatizada.
¿Son seguros los cobots?
Los cobots disponen de equipos de seguridad sin embargo no quiere decir que sean 100% seguros. Tienen una potencia limitada para que puedan operar sin protecciones de seguridad, pero únicamente después de realizar una evaluación exhaustiva de riesgos, podremos asegurar que no la necesitan. El resultado del informe podría señalar la integración de equipos de seguridad adicionales como escáneres de área o velocidades de operación más bajas. Si elegimos un robot colaborativo, es importante disponer de todas las certificaciones, como SGS para garantizar que los robots sean conformes con los estándares industriales. La inversión inicial a la hora de comprar un robot colaborativo es mucho menor en comparación con la de los robots tradicionales ya que no necesitan vallados de seguridad, tienen un menor mantenimiento y necesitan de un espacio reducido para su colocación. 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 Ávila o Segovia por poner un ejemplo.
Coger y dejar materiales con soluciones automatizadas
Algunas de las soluciones más recomendables son los procesos de coger y dejar componentes y el montaje de componentes electrónicos. Todos ellos son tareas repetitivas realizados tanto por operarios como por cobots. Históricamente, las series con lotes cortos eran hechos por los operarios, y en cambio los lotes de alto volumen requieren de una automatización más desarrollada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para realizar los cambios, estos brazos robóticos son especialmente útiles en procesos como la fabricación.
Carga de máquinas de control numérico
El abastecimiento de centros de mecanizado es {uno de los procesos en los que más se utilizan los la segunda aplicación a la que más cobots se destinan. Su facilidad de programación permite que los trabajadores de los CNC configuren y ejecuten rápidamente un lote de piezas al tiempo que liberan a los trabajadores para desempeñar otras tareas o dirigir varias máquinas a la vez, favoreciendo el aumento de la productividad. Ahora las aplicaciones robóticas móviles están trabajando con éxito con los robots colaborativos para mejorar sus capacidades. Sobre todo se emplean en el envío de materias primas a centros de mecanizado.
Embalaje y paletizado de los productos
Entre las aplicaciones en donde mayor aceptación están teniendo este tipo de robots es en aplicaciones de carga y descarga de materiales. Evidentemente no son tan rápidos como los robots Delta, pero sí son de gran utilidad cuando se precisa de un alcance máximo mayor. En estos procesos destacan todas las tareas que al ser series largas permiten ser automatizadas, como el empaquetado de paquetes antes de enviar el pedido. Estas tareas suelen necesitar el transporte de pequeñas cargas que se adaptan perfectamente a las particularidades de los cobots. Los sistemas de visión artificial con frecuencia se combinan con los brazos robóticos para mejorar la calidad del producto.
Existen otras aplicaciones que requieren que el cobot trace unas trayectorias uniformes como ocurre en las operaciones de soldadura o de encolado. Para conseguirlo, habitualmente se utilizan software de simulación para esta aplicación y se mejoran por medio de programación fuera de línea con generación de código para lograr ciclos más rápidos y reducir el índice de fallos.
Mejora de la calidad de las piezas con supervisión robótica
Las cámaras de inspección de metrología que se utilizan a los cobots son capaces de hacer que la supervisión de las piezas sea rápida. Agregar una cámara de alta resolución sobre un cobot puede ayudar en el cambio de un producto a otro. La llegada de los brazos robóticos aumentará a medida que se vean como una máquina más en sectores como el de la medicina y el retail. No cabe duda que automatizar por medio de los robots, y en concreto la consecución de la colaboración entre humanos y robots colaborativos, está logrando reducir los costos de fabricación e incrementar la productividad.