Al hablar de automatizar un proceso, necesitamos seleccionar la máquina automática a tenor de las particularidades del proceso como puede ser la velocidad, la capacidad de carga, y si es preciso que exista una colaboración entre un trabajador y un robot (HRC) cuando así lo precise. Parece que es muy fácil tomar la solución adecuada sin embargo la realidad es que las líneas se confunden entre sí en función de las dificultades de cada proyecto.
Al referirnos a la optimización de las fabricaciones estamos hablando de la reducción de costes y de la tecnología que disponemos a nuestro alcance para dar respuesta al incremento de los pedidos sin que se incrementen en demasía las contrataciones de operarios. Con el fin de tener una idea aproximada de la gran aceptación que están teniendo los cobots en diferentes sectores manufactureros, según un estudio hecho previo a la llegada del covid-19 de IFR.org, el mercado de los robots colaborativos será de un 30% en 2027 del cómputo global de brazos robóticos instalados en el mundo con un valor que rondará los 5 billones de dólares.
Definición de robot colaborativo
Por concepto, aunque conlleva desde luego sus matizaciones, los robots industriales han sido diseñados para poder trabajar con producciones más largas de componentes que requieren de pocos cambios de formatos, mientras que los robots colaborativos se adaptan con mayor facilidad a las series cortas de producción que necesitan un mayor número de cambios de productos. Si pretendemos investigar en profundidad por qué es más adecuado integrar un cobot podemos empezar con estudiar en la potencia de carga que necesita la muñeca y los protocolos de seguridad del proceso. En este punto debemos añadir que el grado de repetición que ofrecen los proveedores para ambos tipos de robots son realmente parecidos.
Para que sirven los cobots
Los robots colaborativos son capaces de llevar a cabo prácticamente los mismos trabajos que los robots tradicionales gracias a que en los últimos años se ha desarrollado un importante ecosistema de proveedores que ofrecen softwares especializados para trabajos de soldadura, manipulación componentes o de picking que incluyen si es necesario IA. Otros aspectos a tener en cuenta como el alcance del brazo para una aplicación de paletizado o el grado de protección para poder manipular alimentos, son factores importantes para elegir una u otra aplicación. También necesitamos prestar atención al tipo de programación, si precisa de mucha flexibilidad ante el número de productos o definir la importancia de la velocidad.
Las compañías necesitan mejorar las producciones, reducir los tiempos inactivos de las máquinas y reducir los meses para el retorno de la inversión. Las posibilidades que ofrece hoy en día el Deep Learning ayuda a las PYMES aumentar sus capacidades. La monitorización de los entornos de las fabricaciones y la optimización de los mismos, es viable gracias a la recopilación de la información en un ordenador y una conexión a Ethernet. Por todos los argumentos anteriormente mencionados, los cobots se están volviendo muy populares debido a que son más fáciles de instalar con prácticamente los mismos beneficios que disponen los robots industriales, pero con menos costes en muchos sentidos para las empresas industriales, sin importar el número de operarios que disponga.
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Los robots tradicionales son pesados, se sitúan sobre bases fijas y están diseñados para obtener el mayor rendimiento a las fabricaciones de alta velocidad. Estas características tan potentes para un gran número de aplicaciones, les limita a su vez para adaptarse rápidamente a los cambios. También precisan de jaulas de seguridad para garantizar la seguridad de los trabajadores, necesitan de personal con conocimientos avanzados en programación e inversiones que con gran facilidad superan los cien mil euros en función de los accesorios. Los pequeños robots garantizan a las PYMES la posibilidad de automatizar procesos repetitivos de lotes cortos y medianos con unos costos menores que el de los robots tradicionales. Normalmente, y siempre en función de la aplicación, por 20.000 € podemos encontrar cobots de media carga que tendrán un ROI que puede ser de 12 meses.
Al iniciar la automatización de un proceso las empresas de robótica, lo primero que analizan es la aplicación en cuestión y en cuánto tiempo se va a producir el retorno de la inversión. El estudio de todos los factores indicados anteriormente determinará si tenemos que comprar un robot industrial o un colaborativo. Si se da el caso robots que han quedado en desuso y que por sus características son aptos para el nuevo trabajo, se intentará buscar el modo de integrarlos. Cabe señalar que el abaratamiento que esta tecnología ha sufrido en los últimos años está favoreciendo a las compañías a aumentar su ventaja competitiva. El cambio de modelo productivo requiere de la incorporación de operarios con nuevas capacidades. Este cambio precisa de la necesidad de realizar un plan de capacitación que acompañe a los operarios a implicarse al nuevo modelo productivo.
Ventajas de los robots colaborativos
La incorporación en los robots colaborativos de interfaces muy intuitivas permite 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 del robot a los puntos de referencia establecidos. Incluso muchos de los cobots permiten la configuración de los procesos de manera manual. Otro sistema de programación es el registro de seguimiento, en el que simplemente el programador guía el cobot con manualmente. El cobot aprende la trayectoria a seguir para seguido repetir el programa de manera autónoma.
¿Es cierto que son seguros los cobots?
Los robots colaborativos disponen de sistemas de seguridad, pero no quiere decir que sean 100% seguros. Disponen de una potencia limitada para que puedan trabajar sin protecciones de seguridad, pero únicamente después de llevar a cabo una evaluación exhaustiva de riesgos, podremos asegurar que no la necesitan. El resultado del informe podría indicar la integración de equipos de seguridad adicionales como por ejemplo escáneres de zona o reductores de velocidad. Al instalar un cobot, es importante disponer de todas las certificaciones, como UL para garantizar que los equipos cumplan con los estándares industriales. La inversión inicial a la hora de comprar un robot colaborativo es mucho menor si lo comparamos con los robots industriales y tienen un tamaño reducido para minimizar los requisitos 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 Soria o en León por poner un ejemplo.
¿Para qué sirven los cobots?
Algunas de las soluciones más recomendables son los procesos de coger y dejar componentes y el ensamblaje de piezas electrónicas. Todos ellos son trabajos repetitivos realizados tanto por operarios como por robots colaborativos. Hasta la fecha, los procesos de bajo volumen eran hechos de la mano de los trabajadores, sin embargo las series largas de piezas requieren de una automatización menos flexible. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para los cambios rápidos, estos brazos robóticos son especialmente eficaces en procesos como el embalaje.
Carga de máquinas CNC
El abastecimiento de centros de mecanizado es {uno de los procesos en los que más se utilizan los cobots. 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 las personas para desempeñar otras tareas o dirigir varias máquinas al mismo tiempo, lo que aumenta el rendimiento de la producción. Actualmente los robots AGV están cooperando con éxito con los cobots para aumentar sus prestaciones. Sobre todo se usan para el transporte de piezas a centros de mecanizado.
Envasado y paletizado automático
Entre las aplicaciones en donde mayor grado de integración están teniendo este tipo de robots es en procesos de pick & place de piezas. Evidentemente no ofrecen ciclos tan cortos como los robots Scara, pero sí son de gran utilidad cuando se necesita de un alcance máximo mayor.
En dichas soluciones destacan las tareas que por ser grandes producciones son susceptibles de ser automatizadas, como el armado de paquetes antes de enviar el pedido. Estos trabajos suelen dedicarse a la manipulación de pequeñas cargas que se ajustan de manera adecuada a las características de los robots colaborativos. Los sistemas de visión en 3D con frecuencia se combinan con robots colaborativos para optimizar el proceso de control de calidad. Hay otras soluciones que necesitan que el brazo robótico trace unas rutas uniformes como sucede en las soldaduras robotizadas o de dispensación. Para conseguirlo, habitualmente se utilizan softwares para esta aplicación y se integra a la perfección la programación fuera de línea con generación de código para lograr ciclos más rápidos y reducir el índice de errores.
Mejora de la calidad de los productos con supervisión robótica
La visión en 3D que se incorporan a los brazos robóticos son capaces de lograr que la inspección de calidad de las piezas sea eficiente. Colocar una cámara sobre un robot colaborativo puede favorecer en el cambio rápido de lotes de piezas. La adopción de los brazos robóticos crecerá aún más que se transformen en un elemento común en industrias como el del procesamiento de alimentos y los manufactureros. Es un hecho que automatizar por medio de la robótica colaborativa, y especialmente la llegada de la colaboración entre humanos y robots colaborativos, está permitir disminuir el precio de producción y aumentar la productividad.