Al hablar de automatizar un proceso productivo, necesitamos seleccionar el equipo en función de las características del proceso como puede ser la velocidad, el espacio necesario, 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 la realidad es que los conceptos se confunden entre sí en función de las particularidades de cada proyecto.
Al buscar la optimización de los procesos productivos en realidad hacemos referencia a la reducción de costes y de los recursos que tenemos para hacer frente al incremento de las producciones sin que se incrementen en exceso las contrataciones de trabajadores. Para que nos hagamos una idea aproximada del crecimiento que están viviendo los robots colaborativos en la industria, según un análisis realizado previo a la pandemia de la Federación Internacional de Robótica, los cobots ocuparán alrededor de un 30% en 2027 del total de robots industriales instalados en el mundo con un importe que rondará los 5 billones de dólares.
Por concepto, aunque conlleva desde luego sus matizaciones, los brazos robóticos tradicionales han sido diseñados para poder trabajar con producciones más largas de piezas que requieren de escasos cambios en las producciones, en cambio los cobots se ajustan con gran sencillez a las series cortas de fabricación que necesitan gran cantidad de cambios de productos. Si deseamos analizar con mayor detenimiento cuándo es más adecuado agregar un cobot debemos de fijarnos en la capacidad de carga útil que requiere la muñeca y los protocolos de seguridad del trabajo. Hay que indicar que el grado de repetición que ofrecen los fabricantes para ambas aplicaciones robóticas son realmente parecidos.
Para que sirven los cobots
Los cobots pueden realizar prácticamente los mismos trabajos que los robots tradicionales gracias a que se están creando un importante ecosistema de desarrolladores de aplicaciones que diseñan softwares especializados para procesos de soldadura, manipulación componentes o de pick & place que incluyen si lo requiere inteligencia Artificial. Otros aspectos a valorar como su alcance para un proceso de paletizado o el grado de protección para poder manipular alimentos, son factores importantes para elegir un cobot o un robot industrial. A su vez necesitamos prestar importancia al tipo de programación, si requiere o no de mucha flexibilidad ante el número de formatos o detectar la importancia de la velocidad.
Las PYMES de Tenerife necesitan mejorar las producciones, suprimir las paradas de las máquinas y reducir el coste de la inversión. La gran capacidad que posé el Deep Learning permite también a las pequeñas empresas aumentar su capacidad productiva. La monitorización de los entornos operativos y la optimización de los mismos, es factible gracias a la recopilación de datos en un ordenador y una conexión a Ethernet. Es por ello que los robots colaborativos se están volviendo muy populares porque son más fáciles de integrar con prácticamente los mismos beneficios que aportan los robots industriales, pero más baratos en muchos sentidos para todas las empresas productivas, sin importar el sector al que se dediquen.
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Los brazos robóticos industriales son robustos, se sitúan sobre bases fijas y han sido creados para extraer el mayor rendimiento a las fabricaciones de largas series. Dichas capacidades tan potentes para un gran número de trabajos, les limita a su vez para adaptarse rápidamente a nuevos puestos en las líneas de montaje.
Además, precisan de jaulas de seguridad para garantizar la seguridad de los operarios, requieren de expertos en programación y potentes inversiones que superan los 100.000 € en función de la tecnología que integran. Los pequeños robots garantizan a las pequeñas empresas la opción de automatizar procesos repetitivos de lotes reducidos con unos costos menores al de los robots industriales. Por lo general, y siempre en función de la aplicación, por 25.000 euros tenemos a nuestro alcance cobots de mediana carga que tendrán un ROI que será inferior al año.
Al iniciar un nuevo proyecto las empresas de automatización, lo primero que analizan es el proceso en cuestión y el tiempo del ROI. El estudio de todos los factores señalados hasta el momento dictaminará si tenemos de adquirir un robot industrial o cobot. Si se da el caso robots que han quedado en desuso y que por sus características se pueden reacondicionar al proceso, en primer lugar intentaremos buscar el modo de adaptarlos.
Hay que recordar que el abaratamiento que esta tecnología ha sufrido en los últimos años está favoreciendo a las compañías a aumentar su ventaja competitiva. La integración de aplicaciones automáticas requiere de la incorporación de operarios con nuevos conocimientos. Este cambio requiere de la necesidad de realizar una estrategia de formación que acompañe a los trabajadores a adaptarse a los nuevos procesos.
A continuación nos gustaría recalcar algunos de los beneficios de los robots colaborativos
La implementación en los robots colaborativos de pantallas táctiles muy intuitivas ayuda a que las personas sin experiencia en programación que aprendan con un ejemplo y puedan configurar rápidamente un robot. Los iconos de la HMI desplazan el robot a los puntos de referencia establecidos. Incluso muchos de los robots colaborativos permiten la configuración de los procesos de manera manual. Otro sistema de programación es la programación manual, en el que simplemente el trabajador mueve el cobot con manualmente. El cobot memoriza la trayectoria a realizar para después repetir el programa de manera automática.
¿Es cierto que son seguros los robots colaborativos?
Los cobots disponen de equipos de seguridad, pero no quiere decir que sean totalmente seguros. Tienen una potencia limitada para que puedan funcionar sin vallados de seguridad, pero solo después de realizar un análisis completo de riesgos, podremos garantizar que no la necesitan. El resultado de las evaluaciones de riesgos podría indicar la integración de sistemas 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 UL para garantizar que los robots cumplan con los estándares industriales. El precio inicial a la hora de comprar cobots es muy inferior si lo comparamos con la de los robots tradicionales y tienen un consumo de energía muy bajo. En Automatización PRO trabajamos para toda España y Portugal por lo que estamos encantados de ofrecerte información detallada ya sea porque quieres comprar un robot colaborativo en Zamora o en Soria por poner un ejemplo.
¿En qué otras aplicaciones se implementan este tipo de robots?
Algunas de las aplicaciones más recomendables son los procesos transportar productos y el ensamblaje de piezas electrónicas. Todos ellos son tareas repetitivas llevados a cabo tanto por trabajadores como por robots colaborativos. Históricamente, las series de bajo volumen eran hechos de la mano de los operarios, sin embargo las series largas de piezas precisan de un grado de automatización más desarrollada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para realizar los cambios, estos brazos robóticos son especialmente eficaces en procesos como la logística.
Carga de máquinas de control numérico
El abastecimiento de CNC es {una de las soluciones en las que más se emplean los robots colaborativos. Al ser muy fáciles de configurar ayuda a los trabajadores de los CNC programen y fabriquen rápidamente una serie de piezas al tiempo que liberan a los trabajadores para llevar a cabo otras tareas o controlar varias máquinas a la vez, favoreciendo el aumento de la productividad. Ahora las aplicaciones robóticas móviles están cooperando con éxito con los cobots para ampliar sus capacidades. Principalmente se utilizan para el envío de materiales a máquinas automáticas.
Picking de los pedidos y paletizado en el final de línea
Entre los procesos en donde mayor grado de integración están adquiriendo los cobots es en aplicaciones de carga y descarga de materiales. Estos robots no ofrecen ciclos tan cortos como los robots Scara, pero son especialmente útiles cuando se precisa de una manipulación con mayor peso. Entre estos procesos sobresalen todas aquellas tareas que por ser grandes producciones permiten ser automatizadas, como el armado de cajas antes de enviar el pedido. Estas tareas suelen conllevar la manipulación de pequeñas cargas que se ajustan de manera adecuada a las características de los cobots. Los sistemas de visión artificial a menudo se combinan con cobots para mejorar la calidad del producto.
Existen otras soluciones que necesitan que el robot realice unas rutas continuas como sucede en las soldaduras robotizadas o de dispensación. La mayoría de las veces se emplean softwares para esta aplicación y se integra a la perfección la programación fuera de línea con simulación para lograr movimientos más rápidos y reducir el número de errores.
Mejora de la calidad de las piezas con supervisión robótica
Los sistemas de visión en 3D que se emplean a los brazos robóticos pueden lograr que el control de las piezas sea eficiente. Colocar una cámara sobre un robot industrial puede ayudar en el cambio rápido de lotes de piezas. La integración de los brazos robóticos aumentará aún más que se transformen en una máquina más en industrias como el de los laboratorios y el logístico. Es un hecho que la incorporación de los robots, y en concreto la llegada de la colaboración entre operarios y máquinas, está logrando disminuir el precio de fabricación e incrementar la productividad.