Cuando nos referimos a automatizar un proceso productivo, debemos de seleccionar el robot a tenor de las características de la aplicación 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 así lo requiera. Puede que aparente ser muy fácil tomar una solución generalizada, pero a decir verdad, las líneas se confunden entre sí a medida que vamos sumando las particularidades de cada nuevo proceso.
Cuando hablamos de la mejora de las fabricaciones en realidad hacemos referencia a la reducción de costes y de la tecnología que disponemos a nuestro alcance la capacidad de reacción ante el aumento de las producciones sin que se incrementen en exceso las nuevas incorporaciones de operarios. Para que nos hagamos una idea aproximada del éxito que viven los cobots en la industria, según un análisis hecho antes de la pandemia de IFR.org, 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 concepto, aunque conlleva desde luego sus matizaciones, los robots industriales han sido diseñados para producir con producciones más largas de componentes que precisan de pocos cambios de formatos, sin embargo los cobots se adaptan con gran sencillez a las series cortas de fabricación que requieren gran cantidad de cambios de modelos. Si deseamos analizar en profundidad por qué es más adecuado agregar un cobot podemos empezar con fijarnos en la potencia de carga que requiere la muñeca y los protocolos de seguridad del proceso. Cabe señalar que el grado de repetitividad que ofrecen los proveedores para ambos tipos de robots son realmente parecidos.
Para que sirven los cobots
Los cobots pueden realizar prácticamente los mismos procesos que los robots tradicionales gracias a que en los últimos años se ha desarrollado un importante ecosistema de desarrolladores de aplicaciones que diseñan softwares especializados para procesos de soldadura, movimiento componentes 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, son factores importantes a la hora de elegir un tipo de robot. A su vez debemos de prestar importancia al tipo de programación, si requiere o no de mucha flexibilidad ante los cambios de formatos o detectar la importancia de los tiempos de ciclo.
Las empresas tienen a su alcance de herramientas que les ayudan a lograr sus objetivos. Las posibilidades que ofrece hoy en día la IA ayuda a las PYMES optimizar sus producciones. La monitorización de los entornos operativos y la optimización de los mismos, es factible gracias a la obtención de datos en un ordenador y una conexión a Ethernet. Por todos los argumentos indicados, la robótica colaborativa se está volviendo muy populares porque son más fáciles de instalar con prácticamente las mismas características que aportan los robots tradicionales, pero más baratos en muchos sentidos para las empresas industriales, independientemente del número de trabajadores que disponga.
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Los robots industriales son pesados, se instalan sobre bases fijas y han sido creados para obtener el mayor rendimiento a las producciones con ciclos muy elevados. Dichas capacidades tan potentes para un gran número de trabajos, les limita a su vez para adaptarse rápidamente a los cambios. También requieren de vallados de seguridad para preservar la seguridad de los operarios, requieren de operarios formados en programación e inversiones que superan los cien mil euros en función de la tecnología que integran.
Los pequeños robots ofrecen a las pequeñas empresas la posibilidad de automatizar trabajos repetitivos de pequeñas y grandes series 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 cobots de hasta 5 kg que tendrán un ROI que por lo general suele rondar el año.
Cuando las compañías de automatización inician un nuevo reto, lo primero que analizan es el proceso en cuestión y el tiempo del ROI. El estudio de los detalles señalados hasta el momento dictaminará si debemos que comprar un brazo robótico tradicional o un colaborativo. Si se da el caso 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 adaptarlos. Hay que recordar que el abaratamiento que la tecnología robótica ha sufrido en los últimos años está favoreciendo a las compañías a mejorar su ventaja competitiva. La automatización de los procesos repetitivos requiere de la incorporación de operarios con nuevas capacidades. Este cambio implica la necesidad de llevar a cabo un plan de capacitación que acompañe a las personas a adaptarse al nuevo modelo productivo.
Beneficios de los robots colaborativos
La incorporación en los robots colaborativos de interfaces muy intuitivas permite que los trabajadores sin experiencia en programación que sean entrenados con un ejemplo y puedan configurar rápidamente un robot. Los iconos de la HMI desplazan el robot a los puntos de referencia deseados. Además la gran mayoría de los robots colaborativos permiten la programación de los procesos manualmente. Otro método de programación es el registro de seguimiento, en el que únicamente el operario guía el brazo cobot con la mano. El cobot memoriza la trayectoria a realizar para después repetir el programa de manera automática.
¿Es cierto que son seguros los robots colaborativos?
Los robots colaborativos llevan incorporados equipos de seguridad, pero no quiere decir que sean 100% seguros. Tienen una potencia limitada para que puedan operar sin vallados de seguridad, pero solo después de realizar una evaluación exhaustiva de riesgos, podremos garantizar que no la necesitan. El resultado del informe podría señalar la incorporación de equipos de seguridad adicionales como por ejemplo escáneres de zona o velocidades de trabajo reducidas. Si elegimos un robot colaborativo, es importante tener todas las certificaciones, como SGS para garantizar que los equipos cumplan con los estándares de la industria. La inversión inicial a la hora de comprar un cobot es mucho menor en comparación con los robots industriales y requieren de muy poco espacio 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 León o en Cuenca por poner un ejemplo.
¿En qué otros procesos se integran los robots colaborativos?
Algunas de las soluciones en donde más se emplean es en los procesos de coger y dejar piezas y el montaje de componentes electrónicos. Todos ellos son procesos continuos llevados a cabo tanto por operarios como por cobots. Hasta la fecha, las series con lotes cortos eran desarrollados de la mano de las personas, y en cambio las series largas de piezas requieren de una automatización menos flexible. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para realizar los cambios, estos brazos robóticos son especialmente útiles en industrias como la fabricación.
Suministro de piezas a centros de mecanizado
El abastecimiento de máquinas de control numérico es {uno de los procesos en los que más se emplean los robots colaborativos. Su facilidad de configuración permite que los operarios de los centros de mecanizado configuren y produzcan rápidamente una serie de piezas al tiempo que liberan a las personas para desempeñar otros procesos o dirigir varias máquinas al mismo tiempo, favoreciendo el aumento de la productividad. Ahora los vehículos autónomos están cooperando con éxito con los cobots para ampliar sus capacidades. Sobre todo se emplean en el envío de piezas a máquinas CNC.
Picking de los pedidos y células de paletizado
Entre los procesos en donde mayor grado de integración están teniendo los robots colaborativos es en soluciones de carga y descarga de productos. Evidentemente no son tan rápidos como los robots Delta, pero sí son de gran utilidad cuando se precisa de una manipulación con mayor carga útil. En estas aplicaciones sobresalen todas las tareas que al ser series largas son susceptibles de ser automatizadas, como el empaquetado de cajas antes de realizar el envío. Estas tareas suelen necesitar el transporte de pequeñas piezas que se adaptan perfectamente a las características de los cobots. Los sistemas de visión artificial con frecuencia se combinan con cobots para optimizar el proceso de control de calidad.
Existen otras soluciones que requieren que el robot realice unas rutas fijas como ocurre en las soldaduras robotizadas o de dispensación. Para conseguirlo, habitualmente se emplean softwares para estos procesos y se mejoran por medio de programación outline con simulación para obtener movimientos más rápidos y reducir el número de errores.
Control de calidad de los procesos con robots colaborativos
Las cámaras de inspección de metrología que se utilizan a los robots colaborativos pueden hacer que la inspección de calidad de las piezas sea eficiente. Montar una cámara sobre un robot puede ser de ayuda en el cambio rápido de lotes de piezas. La adopción de los cobots aumentará a medida que se transformen en una herramienta más en sectores como el de los laboratorios y el retail. No cabe duda que la incorporación de la robótica industrial, y sobre todo la llegada de la colaboración entre trabajadores y robots, está permitir reducir los costos de producción y aumentar la productividad.