Si hablamos de automatizar un proceso productivo, debemos de seleccionar el robot en función de las características del proceso 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 sea de ayuda. Parece que es muy fácil tomar la solución adecuada pero la realidad es que las líneas se mezclan entre sí en función de las características de cada nuevo proceso.
Al buscar 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 incremento de las producciones sin que aumenten en demasía las nuevas incorporaciones de trabajadores. Para que nos hagamos una idea aproximada del éxito que tienen los robots colaborativos en las pequeñas y medianas empresas, según un informe hecho previo a la llegada del covid-19 de IFR.org, los robots colaborativos ocuparán alrededor de un 30% en 2027 del total 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 brazos robóticos tradicionales han sido creados para producir con producciones más largas de componentes que precisan de pocos cambios de formatos, sin embargo los cobots se ajustan con mayor facilidad a las series cortas de fabricación que precisan gran cantidad de cambios de modelos. Si pretendemos analizar con más precisión cuándo es más adecuado agregar un robot colaborativo debemos de estudiar en la capacidad de carga útil que necesita la aplicación y los protocolos de seguridad del proceso. En este punto debemos añadir que el grado de repetitividad que disponen los fabricantes para ambos tipos de robots son muy similares.
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 potente ecosistema de proveedores que proporcionan softwares especializados para trabajos de soldadura, movimiento piezas o de picking que agregan si es necesario IA. Otros factores a valorar como su alcance para un proceso de paletizado o el grado de protección para poder manipular alimentos, son perfectamente factores trascendentales para decidirse en favor de un cobot o un robot industrial. También necesitamos prestar atención al tipo de programación, si requiere o no de una máxima flexibilidad ante los cambios de formatos o definir la importancia de los tiempos de ciclo.
Las PYMES tienen a su alcance de herramientas que les ayudan a lograr sus objetivos. La gran capacidad que posé el Deep Learning ayuda a las PYMES aumentar sus capacidades. El control de los entornos de las fabricaciones y la mejora de los mismos, es viable gracias a la obtención de la información en un ordenador y una toma a Ethernet. Por todos los argumentos anteriormente mencionados, los cobots se están volviendo muy populares debido a que son más fáciles de implementar con muchos de los mismos beneficios que aportan los robots tradicionales, solo que menos costosos en muchos sentidos para las empresas industriales, sin tener en cuenta el número de trabajadores que tenga.
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Los robots industriales son robustos, se instalan sobre bases fijas y han sido creados para extraer el mayor rendimiento a las fabricaciones de alta velocidad. Estas capacidades tan potentes para un gran número de aplicaciones, también les impide adaptarse rápidamente a nuevos puestos en las líneas de montaje.
También requieren de celdas de seguridad para garantizar la seguridad de los operarios, requieren de operarios formados en programación e inversiones que con gran facilidad superan los 100.000 € en función de la tecnología que integran. Los pequeños robots garantizan a las PYMES la posibilidad de automatizar trabajos repetitivos de pequeñas y grandes series con unos costos muy inferiores que el de los robots tradicionales. Por lo general, y siempre en función de la aplicación, por 20.000 € podemos encontrar robots colaborativos de media carga que tendrán un retorno de la inversión que por lo general suele rondar el año.
Cuando las compañías de automatización asumen un nuevo reto, en primer lugar analizan la aplicación que se va a realizar y el plazo para obtener el ROI. El análisis de los detalles indicados anteriormente determinará si tenemos de adquirir un brazo robótico industrial o cobot. Si existen robots que se han dejado de utilizar en otros procesos y que por sus capacidades son aptos para el nuevo trabajo, la primera opción se centrará en buscar la forma de integrarlos. Hay que recordar que el abaratamiento que la tecnología robótica ha sufrido en los últimos años está favoreciendo a las empresas a aumentar su ventaja competitiva. La automatización de los procesos repetitivos conlleva la incorporación de personas con nuevos conocimientos. Esta revolución industrial precisa de la necesidad de llevar a cabo un plan de formación que acompañe a las personas a adaptarse a los nuevos procesos.
A continuación nos encantaría recordar algunos de los beneficios de los cobots respecto a los robots industriales.
La implementación en los cobots de pantallas táctiles muy intuitivas ayuda a que los operarios sin experiencia en programación que aprendan con un ejemplo y puedan configurar rápidamente un robot. Los iconos que se muestran la HMI desplazan el brazo robótico a los puntos de referencia indicados. Incluso gran parte de los cobots permiten la configuración de los procesos de manera manual. Otro sistema de programación es la programación manual, en el que simplemente el programador guía el brazo robótico con manualmente. El robot colaborativo memoriza la trayectoria a realizar para seguido repetir el programa de manera automática.
¿Son confiables los cobots?
Los cobots llevan incorporados sistemas de seguridad, pero por ello no quiere decir que sean 100% confiables. Disponen de una fuerza limitada para que puedan operar sin barreras de seguridad, pero únicamente después de realizar una evaluación exhaustiva de riesgos, podremos asegurar que no la necesitan. El resultado de las evaluaciones de riesgos podría señalar la incorporación de sistemas de seguridad adicionales como escáneres 3D o reductores de velocidad. Al instalar un robot colaborativo, 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 mucho menor si lo comparamos con la de los brazos robóticos y además 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 robots colaborativos en Guadalajara o en Teruel por poner un ejemplo.
Elegir y colocar productos de manera automática
Algunas de las aplicaciones más recomendables son los procesos transportar productos y el ensamblaje de componentes electrónicos. Todos ellos son trabajos repetitivos realizados tanto por trabajadores como por cobots. Tradicionalmente, las series con lotes cortos eran desarrollados por los trabajadores, y en cambio los lotes de alto volumen requieren de un grado de automatización más avanzada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para los cambios rápidos, los cobots son especialmente útiles en industrias como la logística.
Atención de centros de mecanizado
El abastecimiento de CNC es {uno de los procesos en los que más se utilizan los cobots. Al ser muy sencillos de configurar ayuda a los operadores de los CNC programen y produzcan rápidamente un lote de piezas al tiempo que liberan a los trabajadores para realizar otros procesos o encargarse de varias máquinas al mismo tiempo, favoreciendo el aumento de la productividad. Actualmente los robots AMR están cooperando con éxito con los cobots para ampliar sus capacidades. Sobre todo se dedican al envío de componentes a centros de mecanizado.
Envasado y paletizado de los productos
Entre las aplicaciones en donde mayor grado de integración están adquiriendo los robots colaborativos es en soluciones de carga y descarga de componentes. Evidentemente no son tan rápidos como los robots Delta, pero sí son de gran utilidad cuando se precisa de un alcance máximo mayor. Entre estos procesos destacan todas las tareas que por ser grandes producciones son susceptibles de ser automatizadas, como el empaquetado de paquetes antes de enviar el pedido. Estos trabajos suelen necesitar la manipulación de pequeñas cargas que se ajustan perfectamente a las particularidades de los cobots. Los equipos de visión artificial con frecuencia se combinan con los brazos robóticos para mejorar la calidad del producto. Existen otras aplicaciones que requieren que el robot colaborativo realice unas rutas fijas como sucede 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 fuera de línea con generación de código para obtener ciclos más rápidos y reducir la cantidad de errores.
Control de calidad de los procesos con robots colaborativos
La visión en 3D que se emplean a los robots colaborativos pueden hacer que la inspección de calidad de las piezas sea rápida. Agregar una cámara de alta resolución sobre un brazo robótico puede ser de gran utilidad en el cambio rápido de productos. La integración de los robots crecerá a medida que se conviertan en una herramienta más en industrias como el de la medicina y el logístico. Es evidente que automatizar por medio de la robótica colaborativa, y más concretamente la llegada de la colaboración entre trabajadores y robots, está logrando disminuir el precio de fabricación e incrementar la productividad.