Al hablar de automatizar un proceso, es imprescindible seleccionar la máquina robótica en función de las particularidades del proceso como puede ser el tiempo de ciclo, el espacio requerido e indefinido. Parece que es muy sencillo tomar una solución generalizada pero la realidad es que las líneas se difuminan entre sí a medida que vamos sumando 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 tenemos disponible la capacidad de reacción ante el aumento de las producciones sin que se incrementen en exceso las contrataciones de personal. Para que nos hagamos una idea aproximada del éxito que viven los brazos robóticos en las empresas, según un análisis de IFR.org, el mercado de los robots colaborativos será de un 30% en 2027 del total de robots industriales instalados en el mundo con un importe que alcanzará los 5 billones de dólares.
Definición de cobot
Por concepto, aunque conlleva desde luego sus matizaciones, los robots industriales han sido diseñados para poder trabajar con series más largas de piezas que requieren de pocos cambios en las producciones, mientras que los robots colaborativos se adaptan con mayor facilidad a las series cortas de fabricación que requieren un mayor número de cambios de productos.
Si deseamos analizar con mayor detenimiento cuándo es mejor agregar un robot colaborativo podemos empezar con fijarnos en la capacidad de carga útil que requiere la muñeca y los requisitos de seguridad del proceso. Hay que indicar que el grado de repetitividad que ofrecen los fabricantes para ambas aplicaciones robóticas son muy similares.
Para que sirven los robots colaborativos
Los cobots pueden realizar prácticamente las mismas tareas que los robots tradicionales gracias a que en los últimos años se ha desarrollado un potente ecosistema de proveedores que ofrecen softwares especializados para trabajos de paletizado, movimiento componentes o de picking que agregan si es necesario inteligencia Artificial.
Otros factores a valorar como el alcance del brazo para un proceso de paletizado o el grado de protección para poder trabajar en el sector alimentario, perfectamente pueden ser aspectos trascendentales para decantar la balanza en favor de un cobot o un robot industrial. También debemos de prestar importancia al tipo de programación, si necesita de una máxima flexibilidad ante los cambios de productos o detectar la importancia de si la velocidad puede ser un factor determinante.
Existe una tecnología que está ayudando a las empresas a alcanzar sus retos y es la robótica colaborativa y la Inteligencia Artificial. Las posibilidades que ofrece hoy en día la inteligencia artificial permiten también a las pequeñas empresas beneficiarse de sus capacidades para mejorar las producciones. La monitorización de los entornos operativos y sus correspondientes ajustes automáticos, es viable gracias a la recopilación de datos en un PC y una conexión a Ethernet.
Por todos los hechos indicados, la robótica colaborativa se está volviendo muy populares porque son más fáciles de implementar con muchos de los mismos beneficios que aportan los robots industriales, solo que menos costosos en muchos sentidos para todas las empresas de fabricación, sin importar tipo de sector al que se encuentren destinados.
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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. Estas particularidades tan potentes para un gran número de trabajos, les limita a su vez para adaptarse rápidamente a los nuevos procesos.
Hay que tener en cuenta que requieren de vallados de seguridad para preservar la integridad de los operarios, requieren de personal con conocimientos avanzados en programación e inversiones que superan los 100.000 € en función de los accesorios. Los robots colaborativos ofrecen a las compañías pequeñas la posibilidad de automatizar procesos repetitivos de lotes cortos y medianos con unos costos muy inferiores al de los robots tradicionales. Por lo general, y siempre en función de la aplicación, por 20.000 € podemos encontrar cobots de mediana carga que tendrán un retorno de la inversión que será inferior al año.
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 análisis de todos los factores señalados hasta el momento dictaminará si tenemos que comprar un robot tradicional o un colaborativo. Si existen robots que han quedado en desuso y que por sus características se pueden reacondicionar al proceso, se intentará buscar la forma de adaptarlos.
Hay que recordar que el abaratamiento que esta tecnología ha sufrido en los últimos años está favoreciendo a las empresas a aumentar su ventaja competitiva. La integración de aplicaciones automáticas conlleva la incorporación de operarios con nuevos conocimientos. Este cambio precisa de la necesidad de realizar un plan de formación que acompañe a las personas a adaptarse a los nuevos procesos.
A continuación nos gustaría recalcar algunos de los beneficios de los robots colaborativos.
La incorporación en los cobots de pantallas táctiles muy intuitivas permite que las personas sin experiencia en programación que sean entrenados con un ejemplo y puedan configurar rápidamente un robot. Los iconos que se muestran la HMI mueven el robot a los puntos de referencia establecidos. Incluso la gran mayoría de los cobots permiten la programación de los equipos manualmente. Otro método de programación es el registro de seguimiento, en el que simplemente el programador mueve el robot colaborativo con la mano. El cobot aprende la ruta a seguir para seguido repetir el programa de manera automatizada.
¿Es cierto que son seguros los robots colaborativos?
Los robots colaborativos llevan integrados sistemas de seguridad pero por ello no significa que sean totalmente seguros. Disponen de una fuerza limitada para que puedan operar sin protecciones de seguridad, pero solo después de realizar una evaluación exhaustiva de riesgos, podremos asegurar que no la requieren. El resultado de las evaluaciones de riesgos podría indicar la incorporación de equipos de seguridad adicionales como escáneres de área o velocidades de operación más bajas. Al instalar un robot colaborativo, es importante tener todas las certificaciones, como UL para garantizar que los robots cumplan con los estándares de la industria. El costo inicial a la hora de comprar un robot colaborativo es mucho menor en comparación con los robots industriales y tienen un tamaño pequeño 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 un cobot en Alicante o en Pontevedra.
Elegir y colocar productos de manera automática
Algunas de las soluciones más recomendables son los procesos mover piezas y el ensamblaje de piezas electrónicas. Todos ellos son tareas repetitivas realizados tanto por trabajadores como por robots colaborativos. Tradicionalmente, los artículos de bajo volumen eran hechos por los operarios, sin embargo los lotes de alto volumen necesitan 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 manufactura.
Carga y descarga de CNC
El abastecimiento de máquinas CNC es {una de las soluciones en las que más se utilizan los cobots. Su facilidad de programación permite que los operadores de las máquinas CNC programen y ejecuten rápidamente un lote de piezas al tiempo que liberan a los operarios para realizar otras tareas o encargarse de varias máquinas al mismo tiempo, favoreciendo el aumento de la productividad. Ahora los vehículos autónomos están trabajando con éxito con los cobots para ampliar sus prestaciones. Principalmente se usan para el envío de piezas a máquinas de control numérico.
Picking de los pedidos y paletizado de los productos
Entre los procesos en donde mayor aceptación están teniendo este tipo de robots es en soluciones de pick & place de piezas. Estos robots no son tan rápidos como los robots Scara, pero sí son de gran utilidad cuando se requiere de un alcance de brazo mayor.
En estas aplicaciones destacan todas aquellas tareas que por ser grandes producciones son susceptibles de ser automatizadas, como el empaquetado de cajas antes de realizar el envío. Estas tareas suelen dedicarse a la manipulación de pequeñas cargas que se adaptan perfectamente a las características de los robots colaborativos. Los equipos de visión en 3D a menudo se combinan con los brazos robóticos para mejorar la calidad del producto.
Existen otras soluciones que necesitan que el robot colaborativo trace unas rutas continuas como ocurre en las operaciones de soldadura o de dispensación. La mayoría de las veces se utilizan simuladores para esta aplicación y se integra a la perfección la programación fuera de línea con generación de código para lograr movimientos más rápidos y reducir el índice de errores.
Control de los productos de forma automática
Las cámaras de inspección de metrología que se utilizan a los robots pueden hacer que la supervisión de las piezas sea fácil. Montar un sistema de visión sobre un robot industrial puede favorecer en el cambio rápido de lotes de piezas.
La integración de los robots colaborativos aumentará a medida que se transformen en una máquina más en sectores como el del sector servicios y los manufactureros.
Es un hecho que la incorporación de los robots, y especialmente la llegada de la colaboración entre humanos y cobots, está logrando reducir los costos de fabricación y aumentar la productividad.