Si hablamos de automatizar un proceso, es imprescindible seleccionar la máquina automática en función de las particularidades del proceso como puede ser el tiempo de ciclo, la capacidad de carga o el espacio requerido. Parece que es muy sencillo tomar una solución generalizada pero la realidad es que las líneas se confunden entre sí a medida que vamos sumando las particularidades de cada proyecto.
Al referirnos a 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 aumento de las producciones sin que se incrementen en exceso las contrataciones de personal. Para que nos hagamos una idea aproximada del éxito que viven los brazos robóticos en la industria, según un informe 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 importe que alcanzará los 5 billones de dólares.
Por concepto, aunque conlleva desde luego sus matizaciones, los robots industriales han sido diseñados para poder trabajar con series más largas de piezas que requieren de pocos cambios en las producciones, mientras que los robots colaborativos se adaptan con mayor facilidad a las series cortas de fabricación que necesitan un mayor número de cambios de productos. Si queremos analizar con mayor detenimiento cuándo es mejor agregar un robot colaborativo podemos empezar con fijarnos en la capacidad de carga útil que requiere la muñeca y los requisitos de seguridad del proceso. Hay que indicar que el grado de repetitividad que ofrecen los fabricantes para ambas aplicaciones robóticas son muy similares.
Para que sirven los cobots
Los cobots pueden realizar prácticamente las mismas aplicaciones que los robots tradicionales gracias a que en los últimos años se ha desarrollado un potente ecosistema de proveedores que diseñan softwares especializados para trabajos de paletizado, movimiento componentes o de picking que agregan si es necesario inteligencia Artificial. Otros factores a valorar 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 trascendentales para decantar la balanza en favor de una u otra aplicación. Del mismo modo debemos de prestar importancia al tipo de programación, si requiere o no de una máxima flexibilidad ante los cambios de productos o detectar la importancia de la velocidad.
Existe una tecnología que está ayudando a las empresas a alcanzar sus retos y es la robótica colaborativa y la Inteligencia Artificial. Las posibilidades que ofrece hoy en día el Deep Learning permite también a las pequeñas empresas beneficiarse de sus capacidades para mejorar las producciones. La monitorización de los entornos operativos y sus correspondientes ajustes automáticos, es factible gracias a la recopilación de datos en un PC y una toma a Ethernet. Por todos los hechos anteriormente mencionados, los cobots se están volviendo muy populares porque son más fáciles de integrar con muchos de los mismos beneficios que disponen los robots industriales, pero más baratos en muchos sentidos para todas las empresas de fabricación, independientemente del sector al que se dediquen.
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Los robots industriales son robustos, se ubican sobre bases estables y han sido creados para obtener el mayor rendimiento a las producciones de gran volumen. Estas características tan importantes para un gran número de trabajos, les limita a su vez para adaptarse rápidamente a nuevos puestos en las líneas de montaje.
Hay que tener en cuenta que requieren de jaulas de seguridad para preservar la integridad de los operarios, requieren de personal con conocimientos avanzados en programación e inversiones que con gran facilidad superan los 100.000 € en función de los equipos periféricos. Los cobots ofrecen a las PYMES la posibilidad de automatizar tareas repetitivas de pequeñas y grandes series con unos costos muy inferiores al de los robots tradicionales. Por lo general, y siempre en función de la aplicación, por 20.000 € podemos encontrar cobots de mediana carga que tendrán un retorno de la inversión que será inferior al año.
Cuando las empresas de automatización asumen un nuevo reto, lo primero que analizan es la aplicación que se va a realizar y el tiempo del ROI. El análisis de todos los factores detectados hasta el momento dictaminará si tenemos que comprar un robot tradicional o un colaborativo. Si existen robots que han quedado en desuso y que por sus características se pueden reacondicionar al proceso, la primera opción se centrará en buscar la forma de adaptarlos. Hay que recordar que el abaratamiento que esta tecnología ha sufrido en los últimos años está favoreciendo a las empresas a aumentar su ventaja competitiva. La automatización de los procesos repetitivos precisa de la incorporación de operarios con nuevas capacidades. Este cambio precisa de la necesidad de realizar un plan de formación que acompañe a los operarios a adaptarse a los nuevos procesos.
Ventajas de los robot colaborativos respecto a los brazos robóticos tradicionales
La incorporación en los cobots de pantallas táctiles muy intuitivas permite que las personas sin experiencia en programación que sean entrenados con un ejemplo y puedan configurar rápidamente un robot. Los iconos de la HMI mueven el brazo robótico a los puntos de referencia deseados. Incluso gran parte de los cobots permiten la programación de los equipos manualmente. Otro método de programación es el registro de seguimiento, en el que simplemente el operario mueve el cobot con la mano. El cobot aprende las coordenadas a seguir para seguido repetir el programa de manera autónoma.
¿Son confiables los robots colaborativos?
Los robots colaborativos llevan integrados sistemas de seguridad, pero por ello no significa que sean totalmente seguros. Disponen de una fuerza limitada para que puedan operar sin barreras de seguridad, pero solo después de realizar una evaluación exhaustiva de riesgos, podremos asegurar que no la requieren. El resultado de las evaluaciones de riesgos podría indicar la incorporación de equipos de seguridad adicionales como escáneres de zona o velocidades de operación más bajas. Al instalar un robot colaborativo, es importante tener todas las certificaciones, como UL para garantizar que los robots cumplan con los estándares de la industria. El costo inicial a la hora de comprar comprar robots colaborativos es mucho menor en comparación 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 Galicia o en la Comunidad Valenciana por poner un ejemplo.
Elegir y colocar productos de manera automática
Algunas de las soluciones más recomendables son los procesos de coger y dejar componentes y el ensamblaje de piezas electrónicas. Todos ellos son tareas repetitivas realizados tanto por trabajadores como por robots colaborativos. Tradicionalmente, los artículos de bajo volumen eran hechos por las personas, mientras que los lotes de alto volumen necesitan de una automatización más desarrollada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para realizar los cambios, estos brazos robóticos son especialmente útiles en industrias como la logística.
Atención de centros de mecanizado
El abastecimiento de CNC es {una de las soluciones en las que más se utilizan los cobots. Su facilidad de programación permite que los operadores de los CNC programen y produzcan rápidamente un lote de piezas al tiempo que liberan a los operarios para llevar a cabo otras tareas o dirigir varias máquinas al mismo tiempo, favoreciendo el aumento de la productividad. Ahora los vehículos autónomos están trabajando con éxito con los cobots para aumentar sus prestaciones. Principalmente se emplean en el envío de materias primas a máquinas automáticas.
Embalaje y paletizado de los productos
Entre los procesos en donde mayor aceptación están teniendo los cobots es en procesos de pick & place de materiales. Estos robots no son tan rápidos como los robots Scara, pero sí son de gran utilidad cuando se requiere de un alcance de brazo mayor. En dichas soluciones destacan todas las tareas que siendo repetitivas son susceptibles de ser automatizadas, como el empaquetado de cajas antes de realizar el envío. Estas tareas suelen conllevar la manipulación de pequeñas cargas que se adaptan perfectamente a las características de los robots colaborativos. Los equipos de visión en 3D a menudo se combinan con cobots para mejorar la calidad del producto. Existen otras soluciones que necesitan que el brazo robótico trace unas rutas continuas como ocurre en las operaciones de soldadura o de dispensación. La mayoría de las veces se utilizan simuladores para esta aplicación y se integra a la perfección la programación fuera de línea con generación de código para lograr movimientos más rápidos y reducir el índice de errores.
Control de calidad de los procesos con robots colaborativos
Las cámaras de visión que se añaden a los robots colaborativos pueden hacer que la supervisión de las piezas sea eficaz. Montar una cámara de alta resolución sobre un robot puede favorecer en el cambio rápido de lotes de piezas. La adopción de los robots colaborativos aumentará a medida que se transformen en un elemento común en sectores como el de los laboratorios y los manufactureros. No cabe duda que la incorporación de los robots, y especialmente la llegada de la colaboración entre operarios y sistemas robóticos, está logrando reducir los costos de fabricación y aumentar la productividad.