Si hablamos de automatizar un proceso productivo, necesitamos elegir el robot a tenor de las particularidades de la aplicación como puede ser el tiempo de ciclo, el espacio necesario, y si es preciso que exista una cooperación entre un trabajador y un robot (HRC) cuando así lo requiera. Parece que es muy sencillo tomar una solución generalizada, pero a decir verdad, las líneas se difuminan entre sí en función de las dificultades de cada proyecto.
Cuando hablamos de la optimización de las fabricaciones en realidad hacemos referencia a la reducción de costes y de la tecnología que disponemos a nuestro alcance la capacidad de reacción ante el incremento de las producciones sin que se incrementen en exceso las contrataciones de trabajadores. Para que nos hagamos una idea aproximada de la gran aceptación que están viviendo los robots colaborativos en las pequeñas y medianas empresas, según un informe hecho previo a la llegada del covid-19 de la Federación Internacional de Robótica, los cobots ocuparán alrededor de un 30% en 2027 del total de robots industriales instalados a nivel global con un importe 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 precisan de pocos cambios de formatos, sin embargo los cobots se ajustan con mayor sencillez a las series cortas de producción que requieren un mayor número de cambios de productos. Si deseamos analizar con mayor precisión por qué es más adecuado integrar un robot colaborativo debemos de fijarnos en la potencia de carga que requiere la muñeca y los requisitos de seguridad del trabajo. Cabe señalar que el grado de repetición que disponen los fabricantes para ambas aplicaciones robóticas son muy similares.
Para que sirven los robots colaborativos
Los robots colaborativos pueden realizar prácticamente los mismos trabajos que los robots industriales gracias a que en los últimos años se ha desarrollado un importante ecosistema de proveedores que diseñan softwares especializados para trabajos de soldadura, manipulación componentes o de pick & place que agregan si es necesario inteligencia Artificial. Otros aspectos a valorar como su alcance para un proceso de paletizado o el grado de protección para poder manipular alimentos, pueden ser determinantes a la hora de seleccionar un cobot o un robot industrial. Del mismo modo debemos de prestar atención al tipo de programación, si precisa de mucha flexibilidad ante el número de formatos o detectar la importancia de los tiempos de ciclo.
Las empresas buscan mejorar las fabricaciones, eliminar los tiempos inactivos de las máquinas y reducir el tiempo de retorno de la inversión. Las posibilidades que ofrece actualmente la inteligencia artificial ayuda a las PYMES beneficiarse de sus capacidades para mejorar las producciones. La monitorización de los entornos de las fabricaciones y su optimización automatizada, es factible gracias a la obtención de la información en un ordenador y una toma a Ethernet. Por todos los hechos anteriormente mencionados, los cobots han cobrado gran relevancia debido a que son más fáciles de integrar con prácticamente los mismos beneficios que aportan los robots tradicionales, pero con menos costes en diferentes aspectos para las empresas industriales, sin importar su tamaño.
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Los robots industriales son pesados, se ubican sobre bases estables y han sido creados para sacar el mayor rendimiento a las producciones con ciclos muy elevados. Estas capacidades tan avanzadas para un gran número de aplicaciones, también les impide adaptarse rápidamente a nuevos puestos en las líneas de montaje.
Además, necesitan de jaulas de seguridad para velar por la seguridad de los trabajadores, requieren de operarios formados en en programación y potentes inversiones que superan los 100.000 € en función de los accesorios. Los robots colaborativos garantizan a las compañías pequeñas la opción de automatizar tareas repetitivas de pequeñas y grandes series con unos costos muy inferiores al de los robots industriales. Por lo general, y siempre en función de la aplicación, por 20.000 € tenemos a nuestro alcance robots colaborativos de mediana carga que generarán un retorno del dinero invertido que por lo general suele rondar el año.
Cuando las compañías de automatización asumen un nuevo reto, lo primero que analizan es el proceso que se va a realizar y en cuánto tiempo se va a producir el retorno de la inversión. El análisis de los detalles detectados anteriormente determinará si tenemos que comprar un brazo robótico tradicional o un colaborativo. Si se da el caso brazos robóticos que han quedado en desuso y que por sus capacidades se pueden reacondicionar al proceso, la primera opción se centrará en buscar la forma de adaptarlos.
Hay que recordar que en la última década se ha reducido el precio de los robots está favoreciendo a las compañías a mejorar su competitividad. La integración de aplicaciones automáticas requiere de la incorporación de personas con nuevas capacidades. Este proceso de transformación requiere de la necesidad de llevar a cabo una estrategia de formación que acompañe a los trabajadores a adaptarse a los nuevos procesos.
A continuación se muestran los principales beneficios de los cobots respecto a los robots industriales.
La integración en los cobots de interfaces muy sencillas permite que los trabajadores sin experiencia en programación que sean entrenados con un ejemplo y puedan configurar rápidamente un robot. Los caracteres que se muestran la HMI desplazan el robot a los puntos de referencia deseados. Incluso gran parte de los robots colaborativos permiten la configuración de los procesos manualmente. Otro sistema de programación es el registro de seguimiento, en el que únicamente el operador guía el robot colaborativo con manualmente. El cobot aprende la trayectoria a seguir para seguido repetir el programa de manera automática.
¿Cómo es la seguridad de un robot colaborativo?
Los cobots llevan incorporados equipos de seguridad, pero no significa que sean 100% seguros. Disponen de una potencia limitada para que puedan funcionar sin protecciones de seguridad, pero únicamente después de llevar a cabo un análisis completo de riesgos, podremos asegurar que no la requieren. El resultado del informe podría indicar la integración de sistemas de seguridad adicionales como escáneres de zona o velocidades de trabajo reducidas. Al instalar un cobot, es importante disponer de todas las certificaciones, como SGS para garantizar que los robots cumplan con los estándares industriales. La inversión a realizar a la hora de comprar un robot colaborativo es inferior en comparación con los robots industriales y tienen un consumo de energía que ronda los 1000 watios. En Automatización PRO trabajamos para todo España y Portugal por lo que estamos encantados de ofrecerte información detallada ya sea porque quieres comprar un robot colaborativo en Barcelona o en Vizcaya, por poner un ejemplo.
Coger y dejar piezas con soluciones automatizadas
Algunas de las soluciones más recomendables son los procesos pick & place y el montaje de piezas electrónicas. Todos ellos son tareas repetitivas realizados tanto por humanos como por robots colaborativos. Históricamente, los procesos de bajo volumen eran desarrollados por las personas, sin embargo los lotes de alto volumen necesitan de una automatización más avanzada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para realizar los cambios, los cobots son especialmente útiles en industrias como la manufactura.
Suministro de piezas a máquinas automáticas
El abastecimiento de CNC es {uno de los procesos en los que más se emplean los robots colaborativos. Al ser muy fáciles de programar ayuda a los operarios de los centros de mecanizado configuren y fabriquen rápidamente una serie de piezas al tiempo que liberan a los trabajadores para desempeñar otros procesos o encargarse de varias máquinas a la vez, lo que aumenta el rendimiento de la producción. Actualmente las aplicaciones robóticas móviles están cooperando con éxito con los cobots con el fin de ampliar sus prestaciones. Principalmente se usan para el transporte de materiales a máquinas CNC.
Embalaje y paletizado automático
Entre los procesos en donde mayor aceptación están adquiriendo este tipo de robots es en soluciones de carga y descarga de componentes. Estos robots no ofrecen ciclos tan cortos como los robots Delta, pero son especialmente útiles cuando se necesita de una manipulación con mayor carga útil. En todas estas soluciones sobresalen todas aquellas tareas que al ser series largas son susceptibles de ser automatizadas, como el empaquetado de cajas antes de realizar el envío. Estos trabajos suelen conllevar el transporte de pequeñas piezas que se adaptan perfectamente a las características de los cobots. Los equipos de visión artificial con frecuencia se combinan con robots colaborativos para optimizar el proceso de control de calidad.
Hay otras aplicaciones que necesitan que el robot realice unas rutas continuas como ocurre en las operaciones de soldadura o de dispensación. Para conseguirlo, habitualmente se utilizan software de simulación para estos procesos y se integra a la perfección la programación fuera de línea con generación de código para obtener movimientos más rápidos y reducir el índice de errores.
Robots colaborativos para la inspección de calidad automática
Las cámaras de inspección de metrología que se añaden a los brazos robóticos pueden lograr que la supervisión de las piezas sea eficaz. Agregar una cámara de alta resolución sobre un cobot puede ser de ayuda en el cambio rápido de productos. La llegada de los robots colaborativos aumentará a medida que se vean como una herramienta más en sectores como el del procesamiento de alimentos y los manufactureros. Es evidente que automatizar por medio de la robótica colaborativa, y especialmente la llegada de la colaboración entre trabajadores y robots colaborativos, está logrando disminuir el precio de fabricación e incrementar la productividad.