Si hablamos de automatizar un proceso productivo, necesitamos elegir el equipo a tenor de las características de la aplicación como puede ser la velocidad, la capacidad de carga, y si es preciso que exista una cooperación entre un trabajador y un robot (HRC) cuando sea necesario. Puede que aparente ser muy sencillo tomar la solución adecuada, pero a decir verdad, los conceptos se mezclan entre sí en función de las particularidades de cada proyecto.
Al referirnos a la optimización de los procesos productivos estamos hablando de la reducción de costes y de los recursos que disponemos para hacer frente al aumento de las producciones sin que se incrementen en exceso las nuevas incorporaciones de operarios. Con el fin de tener una idea aproximada del éxito que están viviendo los robots colaborativos en las pequeñas y medianas empresas, según un informe realizado antes de la irrupción del coronavirus de IFR.org, los cobots ocuparán alrededor de un 30% en 2027 del cómputo global de brazos robóticos instalados a nivel global con un valor que rondará los 5 billones de dólares.
Por definición, aunque evidentemente tiene sus matizaciones, los robots industriales han sido creados para producir con series más largas de piezas que precisan de escasos cambios de formatos, mientras que los cobots se adaptan con gran sencillez a las series cortas de fabricación que necesitan gran cantidad de cambios de modelos. Si deseamos analizar en profundidad por qué es mejor agregar un robot colaborativo debemos de fijarnos en la potencia de carga que requiere la muñeca y los requisitos de seguridad del proceso. Hay que indicar que el grado de repetición que disponen los proveedores para ambas aplicaciones robóticas son realmente parecidos.
Para que sirven los cobots
Los robots colaborativos pueden realizar prácticamente los mismos procesos que los robots tradicionales gracias a que se están creando un potente ecosistema de desarrolladores de aplicaciones que proporcionan softwares especializados para trabajos de soldadura, manipulación piezas o de picking que agregan si es necesario inteligencia Artificial. Otros factores a tener en cuenta 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 importantes para decidirse en favor de un tipo de robot. Del mismo modo necesitamos prestar importancia al tipo de programación, si precisa de mucha flexibilidad ante el número de formatos o detectar la importancia de la cadencia.
Existe una tecnología que favorece a las compañías a alcanzar sus retos y son los cobots y la IA. Las posibilidades que ofrece actualmente el Deep Learning permite también a las pequeñas empresas aumentar sus capacidades. La gestión de los entornos productivos y sus correspondientes ajustes automáticos, es viable gracias a la obtención de datos en un ordenador y una conexión a Ethernet. Por todos los aspectos anteriormente mencionados, los robots colaborativos se están volviendo muy populares porque son más fáciles de instalar con prácticamente los mismos beneficios que aportan los robots tradicionales, solo que menos costosos en diferentes aspectos para las empresas industriales, sin importar el sector al que se dediquen.
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Los robots industriales son pesados, se ubican sobre bases estables y están diseñados para extraer el mayor rendimiento a las fabricaciones con ciclos muy elevados. Dichas particularidades tan importantes para un gran número de aplicaciones, también les impide adaptarse rápidamente a nuevos puestos en las líneas de montaje. También necesitan de celdas de seguridad para garantizar la integridad de los trabajadores, necesitan de personal con conocimientos avanzados en programación e inversiones que con gran facilidad superan los 100.000 € en función de los accesorios. Los pequeños robots garantizan a las PYMES la opción de automatizar trabajos repetitivos de lotes cortos y medianos con unos costos muy inferiores al de los robots industriales. Normalmente, y valorando por supuesto cómo es cada proceso, por 20.000 € podemos encontrar robots colaborativos de media carga que generarán un retorno del dinero invertido que por lo general suele rondar el año.
Al iniciar la automatización de un proceso las empresas de automatización, en primer lugar estudian el proceso en cuestión y el tiempo del ROI. El análisis de los detalles detectados hasta el momento determinará si tenemos de adquirir un robot tradicional o cobot. Si se da el caso brazos robóticos que se han dejado de utilizar en otros procesos y que por sus capacidades son aptos para el nuevo trabajo, en primer lugar intentaremos buscar la forma de integrarlos. Hay que recordar que el abaratamiento que esta tecnología ha sufrido en los últimos años está ayudando a las empresas a mejorar su competitividad. La integración de aplicaciones automáticas conlleva la incorporación de trabajadores con nuevos perfiles. Este cambio precisa de la necesidad de llevar a cabo una estrategia de capacitación que acompañe a los trabajadores a adaptarse al nuevo modelo productivo.
Ventajas de los robots colaborativos respecto a los robots tradicionales
La incorporación en los cobots de interfaces muy sencillas permite que los operarios 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 indicados. Incluso la gran mayoría de los cobots permiten la programación de los procesos manualmente. Otro método de programación es la programación manual, en el que simplemente el programador mueve el brazo cobot con la mano. El cobot aprende la ruta a realizar para seguido repetir el programa de manera automática.
¿Es cierto que son seguros los robots colaborativos?
Los robots colaborativos llevan incorporados sistemas de seguridad pero no quiere decir que sean 100% confiables. Tienen una fuerza limitada para que puedan funcionar sin barreras de seguridad, pero únicamente después de llevar a cabo un análisis completo de riesgos, podremos garantizar que no la requieren. El resultado del informe podría señalar la incorporación de equipos de seguridad adicionales como escáneres de área o reductores de velocidad. Al instalar un cobot, es importante disponer de todas las certificaciones, como la alemana TUV SUD para garantizar que los equipos sean conformes con los estándares de la industria. La inversión inicial a realizar a la hora comprar cobots es mucho menor si lo comparamos con los robots industriales. En Automatización PRO trabajamos para todo España y Portugal por lo que estamos encantados de ofrecerte información detallada ya sea porque quieres comprar robots colaborativos en el País Vasco o en Cataluña, por poner un ejemplo.
Procesos de pick & place con cobots
Algunas de las aplicaciones en donde más se emplean es en los procesos pick & place y el montaje de piezas electrónicas. Todos ellos son tareas repetitivas realizados tanto por trabajadores como por cobots. Hasta la fecha, las series con lotes cortos eran desarrollados de la mano de los operarios, mientras que las series largas de piezas precisan 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 procesos como la manufactura.
Suministro de piezas a máquinas de control numérico
El abastecimiento de centros de mecanizado es una de las soluciones en las que más se emplean los cobots. Al ser muy sencillos de programar ayuda a los operadores de las máquinas CNC configuren y ejecuten rápidamente una serie de piezas al tiempo que liberan a los trabajadores para llevar a cabo otras tareas o dirigir varias máquinas a la vez, favoreciendo el aumento de la productividad. Ahora los robots AMR están trabajando con éxito con los robots colaborativos para aumentar sus prestaciones. Sobre todo se utilizan para el envío de materias primas a centros de mecanizado.
Embalaje y células de paletizado
Entre las aplicaciones en donde mayor aceptación están teniendo este tipo de robots es en aplicaciones de pick & place de productos. Evidentemente no ofrecen ciclos tan cortos como los robots Scara, pero son especialmente útiles cuando se precisa de una manipulación con mayor carga útil. Entre todas estas soluciones destacan las tareas que por ser grandes producciones permiten ser automatizadas, como el empaquetado de cajas antes de enviar el pedido. Estos procesos suelen dedicarse a la manipulación de pequeñas cargas que se adaptan de manera adecuada a las características de los robots colaborativos. Los sistemas de visión en 3D con frecuencia se integran en robots colaborativos para mejorar la calidad del producto. Existen otras aplicaciones que necesitan que el cobot trace unas trayectorias uniformes como sucede en las operaciones de soldadura o de encolado. Para lograrlo, habitualmente se utilizan softwares para estos procesos y se integra a la perfección la programación outline con simulación para obtener movimientos más rápidos y disminuir el número de fallos.
Control de calidad de los procesos con cobots
La visión en 3D que se emplean a los brazos robóticos pueden lograr que la inspección de calidad de las piezas sea rápida. Colocar una cámara de alta resolución sobre un robot industrial puede ser de gran utilidad en el cambio rápido de lotes de piezas. La llegada de los robots aumentará aún más que se conviertan en un elemento común en industrias como el de la medicina y los manufactureros. Es un hecho que automatizar por medio de la robótica colaborativa, y sobre todo la llegada de la colaboración entre trabajadores y máquinas, está logrando reducir los costos de fabricación e incrementar la productividad.