Al hablar de automatizar un proceso, es imprescindible elegir la máquina automática a tenor de las características del proceso como puede ser la velocidad, el espacio requerido, la capacidad de carga o si es imprescindible que exista una colaboración entre un operario y un robot (HRC). Puede que aparente ser muy sencillo tomar la solución adecuada pero la realidad es que los conceptos se confunden entre sí en función de las dificultades de cada proyecto.
Cuando hablamos de la optimización de los procesos productivos estamos hablando de la reducción de costes y de la tecnología que tenemos disponible para dar respuesta al incremento de las producciones sin que aumenten en demasía las contrataciones de operarios. Con el fin de tener una idea aproximada del éxito que están teniendo los robots colaborativos en la industria, según un informe hecho antes de prepandemia de la Federación Internacional de Robótica, el mercado de los robots colaborativos será de un 30% en 2027 del total de robots industriales instalados a nivel global con un valor que rondará los 5 billones de dólares.
Por definición, aunque evidentemente tiene sus matizaciones, los brazos robóticos tradicionales han sido creados para poder trabajar con series más largas de piezas que requieren de escasos cambios de formatos, mientras que los cobots se adaptan con mayor facilidad a las series cortas de fabricación que precisan gran cantidad de cambios de productos. Si queremos investigar con mayor detenimiento 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 trabajo. En este punto debemos añadir que el grado de repetitividad que ofrecen los proveedores para ambas aplicaciones robóticas son muy similares.
Para que sirven los cobots
Los cobots pueden realizar prácticamente las mismas aplicaciones que los robots industriales gracias a que en los últimos años se ha desarrollado un potente ecosistema de desarrolladores de aplicaciones que proporcionan softwares especializados para trabajos de paletizado, manipulación componentes o de pick & place que incluyen si lo requiere IA. Otros aspectos a tener en cuenta como el alcance del brazo para una aplicación de paletizado o el grado de protección para poder trabajar en el sector alimentario, son perfectamente factores importantes para decidirse en favor de un tipo de robot. También debemos de prestar importancia al tipo de programación, si necesita de una máxima flexibilidad ante los cambios de productos o definir la importancia de la cadencia.
Las compañías tienen a su alcance de herramientas que les ayudan a lograr sus objetivos. Las posibilidades que ofrece actualmente la IA permiten también a las pequeñas empresas aumentar su capacidad productiva. La monitorización de los entornos de las fabricaciones y su optimización automatizada, es viable gracias a la obtención de datos en un PC y una conexión a Ethernet. Es por ello que la robótica colaborativa ha cobrado gran relevancia porque son más fáciles de instalar con prácticamente los mismos beneficios que aportan los robots tradicionales, pero más baratos en diferentes aspectos para todas las empresas productivas, sin tener en cuenta tipo de sector al que se encuentren destinados.
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Los brazos robóticos tradicionales son fuertes, se instalan sobre bases fijas y han sido creados para obtener el mayor rendimiento a las fabricaciones con ciclos muy elevados. Estas características tan potentes para un gran número de trabajos, les limita a su vez para adaptarse rápidamente a los nuevos procesos.
Además, requieren de celdas de seguridad para preservar la integridad de los trabajadores, necesitan de personal con conocimientos avanzados en programación y potentes inversiones que superan los 100.000 € en función de la tecnología que integran. Los robots colaborativos ofrecen a las compañías pequeñas la opción de automatizar trabajos repetitivos de lotes cortos y medianos con unos costes menores al de los robots tradicionales. Por lo general, y valorando por supuesto cómo es cada proceso, por 20.000 € tenemos a nuestro alcance robots colaborativos de media carga que tendrán un retorno del dinero invertido que será inferior al año.
Cuando las compañías de automatización inician un nuevo reto, lo primero que analizan es el proceso que se va a realizar y el plazo para obtener el ROI. El análisis de todos los aspectos señalados anteriormente dictaminará si debemos de adquirir un robot industrial o un colaborativo. Si se da el caso robots que se han dejado de utilizar en otros procesos y que por sus capacidades son aptos para el nuevo trabajo, 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 mejorar su ventaja competitiva. La automatización de los procesos repetitivos conlleva la incorporación de operarios con nuevos perfiles. Este proceso de transformación precisa de la necesidad de realizar un plan de capacitación que acompañe a los operarios a implicarse a las nuevas aplicaciones.
Beneficios de los robots colaborativos
La implementación en los robots colaborativos de pantallas táctiles muy sencillas 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 brazo robótico a los puntos de referencia deseados. Además muchos de los robots colaborativos permiten la configuración de los equipos de manera manual. Otro sistema de programación es el registro de seguimiento, en el que únicamente el programador guía el cobot con manualmente. El cobot memoriza la trayectoria a realizar para seguido repetir el programa de manera autónoma.
¿Es cierto que son seguros los cobots?
Los robots colaborativos disponen de sistemas de seguridad sin embargo no quiere decir que sean totalmente confiables. Disponen de una fuerza limitada para que puedan funcionar sin vallados de seguridad, pero únicamente después de realizar una evaluación exhaustiva de riesgos, podremos garantizar que no la requieren. El resultado de las evaluaciones de riesgos podría señalar la incorporación de equipos de seguridad adicionales como por ejemplo escáneres de zona o velocidades de trabajo más bajas. Al instalar un cobot, es importante tener todas las certificaciones, como la alemana TUV SUD para garantizar que los robots sean conformes con los estándares industriales. El precio inicial de comprar robots colaborativos es inferior en comparación con la de los brazos robóticos y disponen de un tamaño pequeño para minimizar las necesidades de espacio. 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 las Palmas de Gran Canarias o en Zamora por poner un ejemplo.
¿Dónde se puede instalar un robot colaborativo?
Algunas de las soluciones más recomendables son los procesos de coger y dejar piezas y el montaje de piezas electrónicas. Todos ellos son trabajos repetitivos realizados tanto por operarios como por robots colaborativos. Hasta la fecha, las series con lotes cortos eran desarrollados por los trabajadores, y en cambio 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, los cobots son especialmente útiles en procesos como la fabricación.
Carga de máquinas CNC
El abastecimiento de máquinas CNC es {una de las soluciones en las que más se utilizan los la segunda aplicación a la que más cobots se utilizan. Al ser muy sencillos de programar ayuda a los operarios de los centros de mecanizado configuren y produzcan rápidamente una serie de piezas al tiempo que liberan a los operarios para realizar otros procesos o controlar varias máquinas a la vez, favoreciendo el aumento de la productividad. Ahora los robots AGV están trabajando con éxito con los robots colaborativos con el fin de aumentar sus prestaciones. Sobre todo se dedican al envío de componentes a centros de mecanizado.
Picking de los pedidos y paletizado de los productos
Entre los procesos en donde mayor grado de integración están adquiriendo los robots colaborativos es en procesos de pick & place de productos. Estos robots no ofrecen ciclos tan cortos como los robots Delta, pero son especialmente útiles cuando se necesita de un alcance máximo mayor. En dichas soluciones destacan las tareas que al ser series largas son susceptibles de ser automatizadas, como el armado de paquetes antes de realizar el envío. Estas tareas suelen conllevar el transporte de pequeñas piezas que se ajustan de manera adecuada a las particularidades de los cobots. Los sistemas de visión artificial a menudo se combinan con cobots para optimizar el proceso de control de calidad.
Hay otras soluciones que precisan que el robot colaborativo realice unas rutas continuas como sucede en las soldaduras robotizadas o de encolado. Para conseguirlo, frecuentemente se emplean software de simulación para esta aplicación y se integra a la perfección la programación outline con simulación para lograr ciclos más rápidos y reducir el índice de errores.
Control de los productos de manera automatizada
Los sistemas de visión en 3D que se añaden a los robots colaborativos pueden lograr que la supervisión de los componentes sea rápida. Colocar un sistema de visión sobre un robot colaborativo puede favorecer en el cambio rápido de lotes de piezas. La integración de los brazos robóticos crecerá a medida que se conviertan en una herramienta más en industrias como el de la medicina y el logístico. No cabe duda que la incorporación de la robótica colaborativa, y sobre todo la llegada de la colaboración entre humanos y robots, está permitir reducir los costos de producción e incrementar la productividad.