Si hablamos de automatizar un proceso, debemos de elegir el equipo en función de las características de la aplicación como puede ser el tiempo de ciclo, el espacio requerido, y si es preciso que se dé una colaboración entre un operario y un robot (HRC) cuando así lo precise. Puede que aparente ser muy sencillo tomar la solución adecuada sin embargo la realidad es que los conceptos se mezclan entre sí a medida que vamos sumando las particularidades 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 aumento de las producciones sin que aumenten en exceso las contrataciones de personal. Con el fin de hacernos una idea aproximada de la gran aceptación que viven los robots colaborativos en las empresas, según un análisis hecho antes de la irrupción del coronavirus de IFR.org, los cobots ocuparán alrededor de un 30% en 2027 del cómputo global de robots industriales instalados en el mundo con un importe que alcanzará los 5 billones de dólares.
Por definición, aunque evidentemente tiene sus matizaciones, los brazos robóticos tradicionales han sido diseñados para poder trabajar con producciones más largas de componentes que necesitan de escasos cambios de formatos, mientras que los cobots se ajustan con gran sencillez a las series cortas de fabricación que necesitan un mayor número de cambios de productos. Si pretendemos investigar en profundidad por qué es mejor integrar un robot colaborativo podemos empezar con fijarnos en la potencia de carga que necesita la aplicacion y los requisitos de seguridad del proceso. Hay que indicar que el grado de repetitividad que ofrecen los proveedores para ambos tipos de robots son realmente parecidos.
Los robots colaborativos pueden realizar prácticamente las mismas aplicaciones que los robots tradicionales gracias a que se están creando un importante ecosistema de desarrolladores de aplicaciones que proporcionan softwares especializados para procesos de soldadura, manipulación componentes o de pick & place que agregan si es necesario IA. Otros aspectos a tener en cuenta como su alcance para una aplicación de paletizado o el grado de protección para poder manipular alimentos, perfectamente pueden ser factores trascendentales para decidirse en favor de un tipo de robot. A su vez debemos de prestar atención al tipo de programación, si necesita de una máxima flexibilidad ante el número de formatos o detectar la importancia de si la cadencia puede ser un factor determinante.
Las compañías necesitan mejorar las producciones, reducir las paradas de las máquinas y reducir los meses para el retorno de la inversión. Las posibilidades que ofrece actualmente la IA permite también a las pequeñas empresas beneficiarse de sus capacidades para mejorar las producciones. La gestión de los entornos de las fabricaciones y su optimización automatizada, es viable gracias a la recopilación de datos en un PC y una toma a Ethernet. Es por ello que los robots colaborativos han cobrado gran relevancia debido a que son más fáciles de integrar con muchos de las mismas características que tienen los robots industriales, solo que menos costosos en diferentes aspectos para las empresas industriales, sin tener en cuenta el número de operarios que tenga.
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Los brazos robóticos tradicionales son fuertes, se sitúan sobre bases fijas y han sido creados para obtener el mayor rendimiento a las fabricaciones de gran volumen. Dichas particularidades tan avanzadas para un gran número de trabajos, también les impide adaptarse rápidamente a nuevos puestos en las líneas de montaje.
También necesitan de vallados de seguridad para garantizar la integridad de los operarios, necesitan de expertos en programación e inversiones que con gran facilidad superan los cien mil euros en función de los accesorios. Los pequeños robots ofrecen a las pequeñas empresas la opción de automatizar trabajos repetitivos de lotes reducidos con unos costos menores que el de los robots tradicionales. Por lo general, y valorando por supuesto cómo es cada proceso, por 20.000 € podemos encontrar cobots de hasta 5 kg que generarán un retorno de la inversión que puede ser de 12 meses.
Cuando las empresas de automatización asumen un nuevo reto, lo primero que analizan es la aplicación que se va a realizar y en cuánto tiempo se va a producir el retorno de la inversión. El estudio de los detalles indicados hasta el momento dictaminará si debemos que comprar un robot tradicional o un colaborativo. Si existen robots que se han dejado de utilizar en otros procesos y que por sus capacidades se pueden reacondicionar al proceso, se intentará buscar la forma de integrarlos.
Hay que recordar que en la última década se ha reducido el precio de los robots está favoreciendo a las empresas a aumentar su competitividad. La automatización de los procesos repetitivos conlleva la incorporación de trabajadores con nuevas capacidades. Este cambio precisa de la necesidad de llevar a cabo un plan de formación que acompañe a los trabajadores a adaptarse al nuevo modelo productivo.
A continuación nos gustaría detallar algunos de los beneficios de los cobots.
La integración en los robots colaborativos de pantallas táctiles muy sencillas ayuda a que los trabajadores sin experiencia en programación que sean entrenados con un ejemplo y puedan configurar rápidamente un robot. Los caracteres de la HMI desplazan el robot a los puntos de referencia establecidos. Además gran parte de los robots colaborativos permiten la configuración de los procesos manualmente. Otro método de programación es el registro de seguimiento, en el que simplemente el operador guía el brazo cobot con la mano. El cobot memoriza la ruta a realizar para seguido repetir el programa de manera automatizada.
¿Es cierto que son seguros los robots colaborativos?
Los cobots llevan integrados equipos de seguridad pero no quiere decir que sean 100% confiables. Tienen una potencia limitada para que puedan operar sin barreras de seguridad, pero únicamente después de realizar una evaluación exhaustiva de riesgos, podremos asegurar que no la necesitan. El resultado de las evaluaciones de riesgos podría señalar la incorporación de sistemas de seguridad adicionales como escáneres de zona o reductores de velocidad. Al instalar un cobot, es importante disponer de todas las certificaciones, como la alemana TUV SUD para garantizar que los robots sean conformes con los estándares de la industria. La inversión inicial a la hora de comprar un cobot es mucho menor si lo comparamos con los robots industriales ya que sobre todo se reduce le precio al no necesitar vallados de seguridad. En Automatización PRO trabajamos para todo España y Portugal por lo que estamos encantados de ofrecerte información detallada ya quieras comprar un cobot en Gipuzkoa o en Sevilla.
Coger y dejar materiales con soluciones automatizadas
Algunas de las soluciones más recomendables son los procesos pick & place y el montaje de componentes electrónicos. Todos ellos son tareas repetitivas llevados a cabo tanto por humanos como por cobots. Hasta la fecha, las series de bajo volumen eran hechos de la mano de los operarios, y en cambio las series largas de piezas necesitan de una automatización más avanzada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para los cambios rápidos, estos brazos robóticos son especialmente eficaces en procesos como la fabricación.
Carga y descarga de máquinas automáticas
El abastecimiento de máquinas CNC es {uno de los procesos en los que más se emplean los la segunda aplicación a la que más cobots se utilizan. Al ser muy sencillos de configurar ayuda a los trabajadores de los CNC configuren y ejecuten rápidamente una serie de piezas al tiempo que liberan a las personas para llevar a cabo otros procesos o encargarse de varias máquinas a la vez, favoreciendo el aumento de la productividad. Ahora los robots AGV están cooperando con éxito con los robots colaborativos para mejorar sus prestaciones. Principalmente se dedican al envío de componentes a máquinas automáticas.
Picking de los pedidos y procesos de paletizado
Entre los procesos en donde mayor aceptación están adquiriendo los cobots es en aplicaciones de carga y descarga de componentes. Evidentemente no ofrecen ciclos tan cortos como los robots Scara, pero sí son de gran utilidad cuando se precisa de una manipulación con mayor peso. Entre todas estas soluciones destacan las tareas que siendo repetitivas son susceptibles de ser automatizadas, como el empaquetado de cajas antes de realizar el envío. Estas tareas suelen necesitar la manipulación de pequeñas piezas que se adaptan de manera adecuada a las características de los cobots. Los equipos de visión en 3D a menudo se integran en robots colaborativos para mejorar la calidad del producto.
Hay otras aplicaciones que necesitan que el brazo robótico realice unas rutas fijas como ocurre en las operaciones de soldadura o de dispensación. Para lograrlo, frecuentemente se utilizan software de simulación para esta aplicación y se integra a la perfección la programación fuera de línea con simulación para lograr movimientos más rápidos y reducir el índice de fallos.
Control de los productos de manera automatizada
Las cámaras de visión que se añaden a los cobots son capaces de lograr que la inspección de calidad de las piezas sea fácil. Colocar una cámara sobre un cobot puede ser de ayuda en el cambio rápido de productos. La integración de los cobots crecerá a medida que se transformen en una máquina más en sectores como el del sector servicios y los manufactureros. No cabe duda que automatizar por medio de los robots colaborativos, y en concreto la llegada de la colaboración entre operarios y robots colaborativos, está logrando disminuir los costos de fabricación y aumentar la productividad.