Si hablamos de automatizar un proceso, es imprescindible seleccionar la máquina robótica en función de las particularidades del proceso como puede ser la velocidad, el espacio requerido, y si es preciso que se de una cooperación entre un trabajador y un agregar la colaboración humano robot (HRC) cuando así lo requiera. Puede que aparente ser muy fácil tomar una solución generalizada sin embargo a decir verdad, las líneas se confunden entre sí a medida que vamos sumando las dificultades de cada nuevo proceso.
Cuando hablamos de la mejora de las fabricaciones estamos hablando de la reducción de costes y de la tecnología que disponemos a nuestro alcance la capacidad de reacción ante el incremento de los pedidos sin que se incrementen en demasía las contrataciones de operarios. Para que nos hagamos una idea aproximada de la gran aceptación que viven los cobots en las pequeñas y medianas empresas, según un análisis hecho previo a la irrupción del coronavirus de la Federación Internacional de Robótica, el mercado de los cobots será de un 30% en 2027 del cómputo global de brazos robóticos instalados a nivel global con un valor que alcanzará los 5 billones de dólares.
Por definición, aunque conlleva desde luego sus matizaciones, los robots industriales han sido diseñados para poder trabajar con producciones más largas de componentes que precisan de escasos cambios de formatos, mientras que los cobots se adaptan con gran facilidad a las series cortas de producción que necesitan un mayor número de cambios de modelos.
Si queremos estudiar en profundidad cuándo es más adecuado agregar un robot colaborativo debemos de estudiar en la potencia de carga que necesita la muñeca y los requisitos de seguridad del proceso. En este punto debemos añadir que el grado de repetición que disponen los fabricantes para ambas aplicaciones robóticas son realmente parecidos.
Para que sirven los robots colaborativos
Los cobots pueden realizar prácticamente los mismos trabajos que los robots industriales gracias a que se están creando un importante ecosistema de proveedores que diseñan softwares especializados para procesos de soldadura, manipulación piezas 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 factores importantes a la hora de elegir una u otra aplicación. También debemos de prestar importancia al tipo de programación, si requiere o no de una máxima flexibilidad ante el número de productos o detectar la importancia de los tiempos de ciclo.
Las PYMES necesitan optimizar las fabricaciones, reducir los tiempos inactivos de las máquinas y reducir los costes 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 de las fabricaciones y la mejora de los mismos, es factible gracias a la recopilación de la información en un ordenador y una conexión a Ethernet. Es por ello que los robots colaborativos han cobrado gran relevancia porque son más fáciles de implementar con muchos de las mismas características que tienen los robots industriales, solo que menos costosos en muchos sentidos para las empresas industriales, independientemente de tipo de sector al que se encuentren destinados.
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Los brazos robóticos industriales son robustos, se sitúan sobre bases fijas y han sido creados para sacar el mayor rendimiento a las fabricaciones con ciclos muy elevados. Dichas características tan importantes para un gran número de aplicaciones, les limita a su vez para adaptarse rápidamente a los nuevos procesos. También requieren de jaulas de seguridad para garantizar la integridad de los operarios, necesitan de operarios formados en programación y potentes inversiones que superan los cien mil euros en función de la tecnología que integran.
Los robots colaborativos ofrecen a las PYMES la opción de automatizar procesos repetitivos de lotes cortos y medianos con unos costes menores al de los robots industriales. Normalmente, 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 puede ser de 12 meses. Al iniciar la automatización de un proceso las empresas de automatización, en primer lugar investigan la aplicación que se va a realizar y el tiempo del ROI. El análisis de todos los aspectos detectados anteriormente determinará si debemos que comprar un brazo robótico tradicional o un colaborativo. Si existen brazos robóticos que han quedado en desuso y que por sus capacidades son aptos para el nuevo trabajo, en primer lugar intentaremos buscar la forma de integrarlos.
Hay que recordar que en la última década se ha reducido el precio de los robots está ayudando a las compañías a aumentar su ventaja competitiva. La integración de aplicaciones automáticas conlleva la incorporación de personas con nuevos perfiles. Esta revolución industrial implica la necesidad de llevar a cabo un plan de capacitación que acompañe a las personas a implicarse al nuevo modelo productivo.
A continuación nos gustaría recalcar algunos de los beneficios de los robots colaborativos respecto a los robots tradicionales.
La integración en los robots colaborativos de pantallas táctiles 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 que se muestran la HMI mueven el robot a los puntos de referencia indicados. Además muchos de los robots colaborativos permiten la programación de los equipos de manera manual. Otro sistema de programación es la programación manual, en el que únicamente el programador guía el cobot con manualmente. El cobot memoriza la trayectoria a seguir para después repetir el programa de manera automatizada.
¿Es cierto que son seguros los cobots?
Los cobots disponen de equipos de seguridad, pero no significa que sean totalmente seguros. Disponen de una potencia limitada para que puedan funcionar sin protecciones de seguridad, pero únicamente después de realizar un análisis completo de riesgos, podremos asegurar que no la necesitan. El resultado de las evaluaciones de riesgos podría indicar la integración de sistemas de seguridad adicionales como escáneres 3D o reductores de velocidad. Al instalar un cobot, es importante disponer de todas las certificaciones, como SGS para garantizar que los equipos cumplan con los estándares industriales.
Alto rendimiento a un precio reducido
El costo inicial a la hora de comprar cobots es mucho menor en comparación con los robots industriales ya que no necesitan vallados de seguridad por lo que reduce considerablemente los costes. 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 Palencia o en Ávila por poner un ejemplo.
¿Dónde se puede integrar un cobot?
Algunas de las aplicaciones más recomendables son los procesos pick & place y el montaje de piezas electrónicas. Todos ellos son tareas repetitivas realizados tanto por humanos como por cobots. Históricamente, los procesos de bajo volumen eran hechos de la mano de los operarios, mientras que los lotes de alto volumen necesitan de un grado de automatización más desarrollada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para realizar los cambios, estos brazos robóticos son especialmente útiles en industrias como el embalaje.
Carga y descarga de máquinas de control numérico
El abastecimiento de máquinas CNC es {una de las soluciones en las que más se emplean los el segundo proceso al que más cobots se utilizan. Su facilidad de programación permite que los trabajadores de los centros de mecanizado configuren y fabriquen rápidamente un lote de piezas al tiempo que liberan a los trabajadores para llevar a cabo otras tareas o dirigir varias máquinas al mismo tiempo, lo que permite el rendimiento de la producción. Actualmente las aplicaciones robóticas móviles están trabajando con éxito con los cobots con el fin de aumentar sus prestaciones. Principalmente se dedican al transporte de componentes a máquinas automáticas.
Envasado y paletizado en el final de línea
Entre las aplicaciones en donde mayor aceptación están adquiriendo este tipo de robots es en soluciones de pick & place de productos. Evidentemente no ofrecen ciclos tan cortos como los robots Scara, pero sí son de gran utilidad cuando se necesita de una manipulación con mayor peso. En dichas soluciones destacan todas las tareas que siendo repetitivas permiten ser automatizadas, como el empaquetado de paquetes antes de realizar el envío. Estas tareas suelen dedicarse a la manipulación de pequeñas cargas que se ajustan de manera adecuada a las características de los cobots. Los equipos de visión en 3D a menudo se combinan con los brazos robóticos para optimizar el proceso de control de calidad.
Hay otras aplicaciones que precisan que el robot trace unas rutas continuas como ocurre en las soldaduras robotizadas o de dispensación. La mayoría de las veces se emplean software de simulación para estos procesos y se integra a la perfección la programación fuera de línea con generación de código para lograr ciclos más rápidos y reducir la cantidad de errores.
Control de los productos de forma automática
La visión en 3D que se utilizan a los cobots pueden hacer que el control de las piezas sea eficiente. Agregar un equipo de visión en 3D sobre un cobot puede ser de gran utilidad en el cambio rápido de lotes de piezas. La adopción de los cobots aumentará aún más que se conviertan en una máquina más en sectores como el del procesamiento de alimentos y los manufactureros. Es una realidad que automatizar por medio de los robots colaborativos, y sobre todo la consecución de la colaboración entre operarios y cobots, está logrando reducir el precio de fabricación y aumentar la productividad.