Al hablar de automatizar un proceso, debemos de elegir la máquina automática a tenor de las particularidades de la aplicación como puede ser el tiempo de ciclo, la capacidad de carga, y si es preciso que se dé una cooperación entre un operario y un robot (HRC) cuando así lo precise. Puede que aparente ser muy sencillo tomar la solución adecuada, pero a decir verdad, las líneas se confunden entre sí en función de las características de cada proyecto.
Al referirnos a la mejora de las fabricaciones en realidad hacemos referencia a la reducción de costes y de la tecnología que disponemos a nuestro alcance para dar respuesta al incremento de las producciones sin que se incrementen en exceso las nuevas incorporaciones de personal. Con el fin de hacernos una idea aproximada de la gran aceptación que están viviendo los brazos robóticos 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 importe que alcanzará los 5 billones de dólares.
Definición de cobot
Por definición, aunque conlleva desde luego sus matizaciones, los brazos robóticos tradicionales han sido diseñados para producir con producciones más largas de componentes que necesitan de escasos cambios en las producciones, sin embargo los robots colaborativos se ajustan con gran sencillez a las series cortas de fabricación que necesitan gran cantidad de cambios de modelos. Si pretendemos analizar con más detenimiento cuándo es más adecuado integrar un robot colaborativo debemos de fijarnos en la potencia de carga que necesita la aplicación y los requisitos de seguridad del trabajo. Hay que indicar que el grado de repetición que ofrecen los proveedores para ambos tipos de robots son muy similares.
Para que sirven los cobots
Los cobots son capaces de llevar a cabo prácticamente los mismos procesos que los robots tradicionales gracias a que en los últimos años se ha desarrollado un importante ecosistema de desarrolladores de aplicaciones que proporcionan softwares especializados para trabajos de soldadura, manipulación piezas o de pick & place que incluyen si lo requiere IA. Otros factores a valorar como su alcance para una aplicación de paletizado o el grado de protección para poder trabajar en el sector alimentario, son factores importantes a la hora de elegir un cobot o un robot industrial. A su vez necesitamos prestar importancia al tipo de programación, si necesita de una máxima flexibilidad ante los cambios de productos o definir la importancia de los tiempos de ciclo.
Las PYMES buscan mejorar las fabricaciones, suprimir las paradas de las máquinas y reducir los costes de la inversión. La gran capacidad que tiene el Deep Learning permite también a las pequeñas empresas optimizar sus producciones. El control de los entornos de las fabricaciones y la mejora de los mismos, se debe gracias a la recopilación de la información en un ordenador y una simple vía a Ethernet. Por todos los aspectos indicados, los robots colaborativos han cobrado gran relevancia debido a que son más fáciles de instalar con prácticamente las mismas características que aportan los robots industriales, pero más baratos en muchos sentidos para las empresas industriales, sin tener en cuenta tipo de sector al que se encuentren destinados.
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Los brazos robóticos tradicionales son robustos, se situan sobre bases fijas y están diseñados para obtener el mayor rendimiento a las fabricaciones de alta velocidad. Dichas capacidades tan importantes para un gran número de aplicaciones, les limita a su vez para adaptarse rápidamente a los nuevos procesos.
Además, necesitan de vallados de seguridad para preservar la seguridad de los trabajadores, necesitan de operarios formados en programación e inversiones que superan los cien mil euros en función de los accesorios. Los pequeños robots ofrecen a las compañías pequeñas la posibilidad de automatizar procesos 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 € tenemos a nuestro alcance cobots de mediana carga que tendrán un retorno del dinero invertido que por lo general suele rondar el año.
Cuando las compañías de automatización inician un nuevo reto, en primer lugar estudian el proceso en cuestión y en cuánto tiempo se va a producir el retorno de la inversión. El análisis de los detalles indicados hasta el momento dictaminará si debemos de adquirir un robot tradicional o un colaborativo. Si existen robots que han quedado en desuso y que por sus capacidades se pueden reacondicionar al proceso, intentaremos buscar el modo de integrarlos. Hay que recordar que en los últimos años se ha reducido el precio de los robots está favoreciendo a las empresas a mejorar su competitividad. La automatización de los procesos repetitivos requiere de la incorporación de trabajadores con nuevos perfiles. Este cambio requiere de la necesidad de llevar a cabo un plan de formación que acompañe a los trabajadores a adaptarse al nuevo modelo productivo.
A continuación nos gustaría resumir algunos de los beneficios de los robots colaborativos.
La incorporación en los robots colaborativos de pantallas táctiles muy sencillas ayuda a que los operarios sin experiencia en programación que sean entrenados con un ejemplo y puedan modificar fácilmente un robot. Los caracteres de la HMI desplazan el brazo del robot a los puntos de referencia deseados. Incluso la gran mayoría de los robots colaborativos permiten la configuración de los equipos manualmente. Otro sistema de programación es el registro de seguimiento, en el que únicamente el operador guía el brazo cobot con la mano. El robot colaborativo memoriza la ruta a realizar para después repetir el programa de manera autónoma.
¿Son seguros los robots colaborativos?
Los robots colaborativos disponen de equipos de seguridad sin embargo no quiere decir que sean totalmente confiables. Tienen una potencia limitada para que puedan trabajar sin protecciones de seguridad, pero únicamente después de realizar un análisis completo de riesgos, podremos asegurar que no la requieren. El resultado de las evaluaciones de riesgos podría indicar la incorporación de sistemas de seguridad adicionales como escáneres de zona o reductores de velocidad. Al instalar un cobot, es importante disponer de todas las certificaciones, como SGS para garantizar que los equipos cumplan con los estándares de la industria. La inversión inicial a la hora de comprar robots colaborativos es inferior si lo comparamos con la de los robots tradicionales y tienen un consumo de energía que ronda los 1000 watios. 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 Málaga o en Murcia por poner un ejemplo.
Algunas de las soluciones en donde más se emplean es en los procesos mover productos y el montaje de piezas electrónicas. Todos ellos son trabajos repetitivos llevados a cabo tanto por humanos como por cobots. Hasta la fecha, los artículos con lotes cortos eran fabricados por las personas, sin embargo las series largas de piezas necesitan de un grado de automatización más avanzada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para los cambios rápidos, estos robots son especialmente eficaces en procesos como la fabricación.
Atención de máquinas CNC
El abastecimiento de CNC es {uno de los procesos en los que más se utilizan los robots colaborativos. Su facilidad de programación permite que los trabajadores de los centros de mecanizado configuren y fabriquen rápidamente una serie de piezas al tiempo que liberan a los operarios para realizar otros procesos o controlar varias máquinas al mismo tiempo, lo que aumenta el rendimiento de la producción. Actualmente los vehículos autónomos están cooperando con éxito con los robots colaborativos con el fin de mejorar sus prestaciones. Sobre todo se dedican al transporte de piezas a máquinas automáticas.
Picking de los pedidos y células de paletizado
Entre los procesos en donde mayor aceptación están adquiriendo este tipo de robots es en procesos de carga y descarga de materiales. Evidentemente no ofrecen ciclos tan cortos como los robots Delta, pero sí son de gran utilidad cuando se precisa de un alcance de brazo mayor. En estas aplicaciones destacan las tareas que al ser series largas permiten ser automatizadas, como el armado de paquetes antes de realizar el envío. Estas tareas suelen conllevar el transporte de pequeñas cargas que se adaptan perfectamente a las características de los cobots. Los equipos de visión artificial a menudo se integran en los brazos robóticos para mejorar la calidad del producto.
Existen otras aplicaciones que necesitan que el robot colaborativo realice unas trayectorias uniformes como sucede en las soldaduras robotizadas o de dispensación. En muchas ocasiones se emplean softwares para esta aplicación y se mejoran por medio de programación fuera de línea con simulación para lograr movimientos más rápidos y reducir el número de fallos.
Cobots para la inspección de calidad robotizado
Las cámaras de inspección de metrología que se emplean a los robots colaborativos pueden lograr que la inspección de calidad de los componentes sea ágil. Agregar una cámara sobre un robot industrial puede ser de ayuda en el cambio de un producto a otro. La llegada de los brazos robóticos crecerá a medida que se vean como un elemento común en industrias como el del procesamiento de alimentos y el logístico. Es una realidad que automatizar por medio de los robots, y sobre todo la llegada de la colaboración entre operarios y cobots, está permitir disminuir los costos de fabricación e incrementar la productividad.