Si hablamos de automatizar un proceso productivo, es imprescindible elegir el equipo a tenor de las particularidades de la aplicación como puede ser el tiempo de ciclo, la capacidad de carga, y si es necesario que exista una colaboración entre un trabajador y un robot (HRC) cuando así lo precise. Parece que es muy fácil tomar una solución generalizada pero la realidad es que los conceptos se difuminan entre sí a medida que vamos sumando las particularidades de cada proyecto.
Al referirnos a la mejora de las fabricaciones estamos hablando de la reducción de costes y de la tecnología que disponemos a nuestro alcance para dar respuesta al aumento de los pedidos sin que aumenten en exceso las contrataciones de trabajadores. Para que nos hagamos una idea aproximada de la gran aceptación que están teniendo los robots colaborativos en la industria, según un informe realizado previo a la irrupción del coronavirus 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 valor que rondará los 5 billones de dólares.
Por concepto, aunque evidentemente tiene sus matizaciones, los robots industriales han sido diseñados para producir con series más largas de piezas que precisan de pocos cambios de formatos, en cambio los robots colaborativos se ajustan con mayor sencillez a las series cortas de fabricación que precisan un mayor número de cambios de modelos.
Si pretendemos analizar con más detenimiento por qué es mejor agregar un cobot debemos de estudiar en la capacidad de carga útil que requiere la aplicación y los protocolos de seguridad del trabajo. Hay que indicar que el grado de repetición que disponen los fabricantes para ambas aplicaciones robóticas son realmente parecidos.
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 desarrolladores de aplicaciones que ofrecen softwares especializados para trabajos de soldadura, movimiento componentes o de pick & place que agregan si lo requiere inteligencia Artificial.
Otros factores a valorar como su alcance para un proceso de paletizado o el grado de protección para poder trabajar en el sector alimentario, pueden ser determinantes a la hora de seleccionar una u otra aplicación. Del mismo modo necesitamos prestar atención al tipo de programación, si precisa de mucha flexibilidad ante el número de productos o detectar la importancia de si la cadencia puede ser un factor determinante.
Solicita información sobre cómo implementar un robot colaborativo en tu empresa
Las PYMES disponen a su alcance de herramientas que les permiten alcanzar sus objetivos. Las posibilidades que ofrece hoy en día el Deep Learning ayuda a las PYMES beneficiarse de sus capacidades para sacar mayor rendimiento a sus producciones. El control de los entornos productivos y su optimización automatizada, se debe gracias a la recopilación de datos en un PC y una simple vía a Ethernet.
Por todos los argumentos indicados, la robótica colaborativa ha cobrado gran relevancia porque son más fáciles de integrar con prácticamente los mismos beneficios que tienen los robots tradicionales, pero más baratos en diferentes aspectos para todas las empresas de fabricación, sin importar el sector al que se dediquen.
Los brazos robóticos industriales son fuertes, están montados en puestos estables y están diseñados para obtener el mayor rendimiento a las producciones de gran volumen. Estas características tan potentes para un gran número de aplicaciones, les limita a su vez para adaptarse rápidamente a nuevos puestos en las líneas de fabricación. Además, requieren de jaulas de seguridad para velar por la seguridad de los operarios, necesitan de expertos en programación e inversiones que con gran facilidad superan los 100.000 € en función de los equipos periféricos. Los cobots garantizan a las compañías pequeñas la opción de automatizar tareas repetitivas de pequeñas y grandes series con unos costos menores al de los robots tradicionales. Por lo general, y valorando por supuesto cómo es cada proceso, por 20.000 € podemos encontrar robots colaborativos de hasta 5 kg que generarán 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 en cuánto tiempo se va a producir el retorno de la inversión. El estudio de los detalles señalados hasta el momento dictaminará si tenemos que comprar un robot industrial o un colaborativo. Si se da el caso brazos robóticos que se han dejado de utilizar en otros procesos y que por sus características se pueden reacondicionar al proceso, se intentará buscar el modo de integrarlos.
Hay que recordar que en la última década se ha reducido el precio de los robots está favoreciendo a las compañías a mejorar su ventaja competitiva. El cambio de modelo productivo requiere de la incorporación de trabajadores con nuevas capacidades. Este proceso de transformación requiere de la necesidad de realizar un plan de formación que acompañe a los trabajadores a adaptarse a las nuevas aplicaciones.
A continuación nos encantaría recalcar los principales beneficios de los cobots.
Ventajas de los robots colaborativos
La implementación en los robots colaborativos de pantallas táctiles muy sencillas permiten que los operarios sin experiencia en programación que sean entrenados con un ejemplo y puedan modificar fácilmente un robot. Los iconos de la HMI mueven el robot a los puntos de referencia deseados. Además gran parte de los cobots permiten la configuración de los procesos de manera manual.
Otro método de programación es la programación manual, en el que simplemente el operario mueve el el brazo robótico con la mano. El cobot aprende las coordenadas a seguir para después repetir el programa de manera automatizada.
¿Es cierto que son seguros los cobots?
Los robots colaborativos disponen de equipos de seguridad sin embargo no quiere decir que sean 100% seguros. Tienen una fuerza limitada para que puedan trabajar sin vallados de seguridad, pero solo después de realizar un análisis completo de riesgos, podremos asegurar que no la necesitan. El resultado del informe podría indicar la incorporación de equipos de seguridad adicionales como escáneres de área o reductores de velocidad. Si elegimos un robot colaborativo, es importante disponer de todas las certificaciones, como SGS para garantizar que los robots cumplan con los estándares industriales. El costo de compra inicial de un cobot es inferior en comparación con los robots industriales y tienen un consumo de energía muy bajo, por lo que comprar un cobot te permite introducirte en el mundo de la robótica a un bajo coste.
Coger y dejar piezas con sistemas automáticos
Algunas de las aplicaciones en donde más se utilizan es en los procesos transportar productos y el ensamblaje de piezas electrónicas. Todos ellos son procesos continuos llevados a cabo tanto por humanos como por robots colaborativos. Tradicionalmente, los artículos de bajo volumen eran desarrollados por las personas, sin embargo las series largas de piezas necesitan de una automatización más desarrollada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para realizar los cambios, los cobots son especialmente útiles en industrias como el embalaje.
Carga y descarga de centros de mecanizado
El abastecimiento de máquinas de control numérico es {uno de los procesos en los que más se emplean los robots colaborativos. Su facilidad de configuración permite que los trabajadores de los CNC programen y fabriquen rápidamente una serie de piezas al tiempo que liberan a los trabajadores para realizar otros procesos o controlar varias máquinas al mismo tiempo, lo que permite el rendimiento de la producción. Actualmente los robots AGV están trabajando con éxito con los robots colaborativos para ampliar sus prestaciones. Principalmente se utilizan para el transporte de piezas a máquinas CNC.
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 carga y descarga de piezas. Estos robots no ofrecen ciclos tan cortos como los robots Delta, pero son especialmente útiles cuando se precisa de una manipulación con mayor carga útil.
En todas estas soluciones destacan todas aquellas tareas que al ser series largas son susceptibles de ser automatizadas, como el empaquetado de paquetes antes de enviar el pedido. Estas tareas suelen dedicarse a el transporte de pequeñas cargas que se ajustan de manera adecuada a las características de los robots colaborativos. Los sistemas de visión artificial a menudo se combinan con robots colaborativos para mejorar la calidad del producto.
Existen otras aplicaciones que requieren que el cobot realice unas trayectorias uniformes como ocurre en las operaciones de soldadura o de dispensación. La mayoría de las veces se emplean softwares para esta aplicación y se integra a la perfección la programación outline con simulación para lograr movimientos más rápidos y reducir el número de fallos.
Control de calidad de los procesos con cobots.
Los sistemas de visión en 3D que se utilizan a los cobots pueden lograr que el control de los componentes sea eficiente. Agregar un equipo de visión en 3D sobre un brazo robótico puede ser de ayuda en el cambio de un producto a otro.
La llegada de los robots colaborativos crecerá aún más que se transformen en una máquina más en industrias como el de la medicina y el logístico. Es evidente que la incorporación de la robótica colaborativa, y en concreto la llegada de la colaboración entre operarios y sistemas robóticos, está permitir disminuir los costos de fabricación y aumentar la productividad.
Contenido