Si hablamos de automatizar un proceso productivo, es imprescindible seleccionar el equipo a tenor de las características de la aplicación como puede ser la velocidad, la capacidad de carga, y si es imprescindible que se dé una colaboración entre un operario y un robot (HRC). Parece que es muy sencillo tomar una solución generalizada pero la realidad es que los conceptos se difuminan entre sí en función de las dificultades de cada proyecto.
Cuando hablamos de la optimización de las fabricaciones estamos hablando de la reducción de costes y de las capacidades que tenemos para hacer frente al incremento de los pedidos sin que aumenten en demasía las contrataciones de trabajadores. Con el fin de hacernos una idea aproximada del éxito que están teniendo los brazos robóticos en diferentes sectores manufactureros, según un estudio realizado antes de la llegada del covid-19 de la Federación Internacional de Robótica, 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 definición, aunque conlleva desde luego sus matizaciones, los robots industriales han sido creados para poder trabajar con series más largas de componentes que necesitan de escasos cambios en las producciones, mientras que los cobots se adaptan con mayor sencillez a las series cortas de fabricación que precisan un mayor número de cambios de modelos. Si deseamos estudiar en profundidad por qué es mejor integrar un robot colaborativo podemos empezar con fijarnos en la potencia de carga que necesita la muñeca y los requisitos de seguridad del trabajo. Hay que indicar que el grado de repetitividad que disponen los proveedores para ambos tipos de robots son realmente parecidos.
Los cobots son capaces de llevar a cabo prácticamente las mismas aplicaciones que los robots tradicionales gracias a que en los últimos años se ha desarrollado un potente ecosistema de desarrolladores de aplicaciones que ofrecen softwares especializados para trabajos de soldadura, movimiento piezas o de picking que agregan si es necesario inteligencia Artificial. Otros aspectos a tener en cuenta como su alcance para un proceso de paletizado o el grado de protección para poder trabajar en el sector alimentario, perfectamente pueden ser aspectos trascendentales para decantar la balanza en favor de un cobot o un robot industrial. Del mismo modo debemos de prestar importancia al tipo de programación, si necesita de mucha flexibilidad ante el número de formatos o definir la importancia de los tiempos de ciclo.
Hay una tecnología que está ayudando a las PYMES lograr sus retos y son los cobots y la IA. Las posibilidades que ofrece hoy en día la IA ayuda a las PYMES optimizar sus producciones. El control de los entornos operativos y la mejora de los mismos, se debe gracias a la recopilación de datos en un ordenador y una simple vía a Ethernet. Por todos los argumentos indicados, la robótica colaborativa han cobrado gran relevancia debido a que son más fáciles de implementar con prácticamente los mismos beneficios que disponen los robots industriales, pero más baratos en diferentes aspectos para todas las empresas productivas, sin importar su tamaño.
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Los robots industriales son robustos, se instalan sobre bases fijas y han sido creados para obtener el mayor rendimiento a las producciones de alta velocidad. Dichas particularidades tan importantes para un gran número de aplicaciones, les limita a su vez para adaptarse rápidamente a nuevos puestos en las líneas de montaje.
Además, requieren de celdas de seguridad para velar por la seguridad de los operarios, requieren de personal con conocimientos avanzados en programación y potentes inversiones que superan los 100.000 € en función de los equipos periféricos. Los pequeños robots ofrecen a las pequeñas empresas la posibilidad de automatizar tareas repetitivas de lotes reducidos con unos costos menores al de los robots tradicionales. Habitualmente, y siempre en función de la aplicación, por 20.000 € podemos adquirir cobots de media carga que generarán un ROI que puede ser de 12 meses.
Al iniciar la automatización de un proceso las empresas de automatización, en primer lugar investigan el proceso que se va a realizar y el tiempo del ROI. El estudio de todos los aspectos señalados anteriormente determinará si tenemos de adquirir un brazo robótico industrial o un colaborativo. Si se da el caso brazos robóticos que han quedado en desuso y que por sus capacidades se pueden reacondicionar al proceso, en primer lugar intentaremos buscar la forma de integrarlos.
Hay que recordar que el abaratamiento que la tecnología robótica ha sufrido en los últimos años está ayudando a las compañías a mejorar su competitividad. La automatización de los procesos repetitivos conlleva la incorporación de personas con nuevos perfiles. Esta revolución industrial precisa de la necesidad de realizar una estrategia de formación que acompañe a los trabajadores a implicarse al nuevo modelo productivo.
A continuación se muestran los principales beneficios de los robot colaborativos en comparación con los brazos robóticos tradicionales.
La implementación en los robots colaborativos de interfaces muy intuitivas ayuda a que las personas sin experiencia en programación que sean entrenados con un ejemplo y puedan modificar fácilmente un robot. Los caracteres de la HMI desplazan el brazo robótico a los puntos de referencia indicados. Además gran parte de los cobots permiten la programación de los procesos manualmente.
Otro método de programación es la programación manual, en el que únicamente el operador mueve el robot colaborativo con la mano. El cobot memoriza la ruta a seguir para seguido repetir el programa de manera autónoma.
¿Es cierto que son seguros los robots colaborativos?
Los robots colaborativos disponen de sistemas de seguridad sin embargo no significa que sean totalmente seguros. Tienen una potencia limitada para que puedan funcionar sin vallados de seguridad, pero únicamente después de llevar a cabo un análisis completo de riesgos, podremos asegurar que no la requieren. El resultado de las evaluaciones de riesgos podría señalar la integración de sistemas de seguridad adicionales como por ejemplo escáneres de área o velocidades de trabajo reducidas. Al instalar un cobot, es importante disponer de todas las certificaciones, como UL para garantizar que los equipos sean conformes con los estándares de la industria. La hora de realizar una inversión para comprar un robot colaborativo debes de saber que su precio es mucho más competitivo que el de los robots tradicionales ya que, entre otros factores, su precio se reduce al no tener que instalar un vallado de seguridad. En Automatización PRO trabajamos para todo España y Portugal por lo que estamos encantados de ofrecerte información detallada ya sea porque quieres comprar un cobot en Tarragona o en Gipuzkoa.
¿Dónde puedo utilizar un robot colaborativo?
Algunas de las aplicaciones más recomendables son los procesos transportar productos y el montaje de piezas electrónicas. Todos ellos son tareas repetitivas realizados tanto por operarios como por robots colaborativos. Históricamente, las series de bajo volumen eran hechos por los operarios, mientras que las series largas de piezas necesitan de una automatización más desarrollada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para los cambios rápidos, los cobots son especialmente eficaces en industrias como la logística.
Carga de máquinas automáticas
El abastecimiento de CNC es {uno de los procesos en los que más se emplean los robots colaborativos. Su facilidad de configuración permite que los operarios de los CNC programen y produzcan rápidamente una serie de piezas al tiempo que liberan a los trabajadores para desempeñar otros procesos o controlar varias máquinas al mismo tiempo, favoreciendo el aumento de la productividad. Actualmente los vehículos autónomos están trabajando con éxito con los robots colaborativos con el fin de mejorar sus capacidades. Principalmente se dedican al transporte de materiales a máquinas automáticas.
Envasado y paletizado automático
Entre las aplicaciones en donde mayor grado de integración están adquiriendo los robots colaborativos es en procesos de pick & place de piezas. Evidentemente no ofrecen ciclos tan cortos como los robots Delta, pero son especialmente útiles cuando se necesita de una manipulación con mayor carga útil. En dichas soluciones sobresalen todas aquellas tareas que siendo repetitivas son susceptibles de ser automatizadas, como el empaquetado de cajas antes de enviar el pedido. Estos procesos suelen conllevar la manipulación de pequeñas piezas que se ajustan perfectamente a las particularidades de los robots colaborativos. Los equipos de visión artificial a menudo se combinan con los brazos robóticos para mejorar la calidad del producto.
Existen otras soluciones que precisan que el cobot trace unas trayectorias uniformes como sucede en las soldaduras robotizadas o de encolado. Para conseguirlo, habitualmente se utilizan software de simulación para estos procesos y se mejoran por medio de programación fuera de línea con simulación para lograr ciclos más rápidos y reducir el índice de fallos.
Control de los productos de forma automatizada
La visión en 3D que se emplean a los brazos robóticos son capaces de lograr que la inspección de calidad de los componentes sea fácil. Agregar un sistema de visión sobre un cobot puede ser de ayuda en el cambio de un producto a otro. La adopción de los cobots crecerá aún más que se transformen en una máquina más en sectores como el del procesamiento de alimentos y el logístico. Es evidente que la incorporación de los robots colaborativos, y más concretamente la llegada de la colaboración entre humanos y cobots, está logrando disminuir el precio de fabricación e incrementar la productividad.