Al hablar de automatizar un proceso productivo, necesitamos elegir la máquina robótica a tenor de las características de la aplicación como puede ser el tiempo de ciclo, el espacio requerido, y si es necesario que exista una colaboración entre un operario y un robot (HRC) cuando así lo requiera. Parece que es muy sencillo tomar la solución adecuada sin embargo la realidad es que los conceptos se difuminan entre sí en función de las particularidades de cada proyecto.
Al buscar la optimización de los procesos productivos estamos hablando de la reducción de costes y de las capacidades que disponemos para hacer frente al incremento de los pedidos sin que se incrementen en demasía las nuevas incorporaciones de personal. Con el fin de hacernos una idea aproximada del crecimiento que están teniendo los cobots en diferentes sectores manufactureros, según un análisis hecho previo a prepandemia de IFR.org, los robots colaborativos ocuparán alrededor de un 30% en 2027 del cómputo global de robots industriales instalados en el mundo con un importe que rondará los 5 billones de dólares.
Por definición, aunque evidentemente tiene sus matizaciones, los robots industriales han sido diseñados para producir con series más largas de componentes que requieren de escasos cambios en las producciones, mientras que los cobots se adaptan con gran sencillez a las series cortas de fabricación que requieren un mayor número de cambios de productos. Si deseamos analizar con más precisión por qué es mejor integrar un cobot podemos empezar con estudiar en la capacidad de carga útil que requiere la aplicación y los requisitos de seguridad del trabajo. Cabe señalar que el grado de repetición que ofrecen los fabricantes para ambas aplicaciones robóticas son muy similares.
Para que sirven los cobots
Los cobots pueden realizar prácticamente las mismas tareas que los robots tradicionales gracias a que se están creando un potente ecosistema de desarrolladores de aplicaciones que ofrecen softwares especializados para trabajos de paletizado, movimiento piezas o de pick & place que incluyen si lo requiere IA. Otros aspectos 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, pueden ser determinantes para elegir una u otra aplicación. Del mismo modo debemos de prestar importancia al tipo de programación, si requiere o no de mucha flexibilidad ante el número de formatos o definir la importancia de la cadencia.
Las empresas disponen a su alcance de herramientas que les ayudan a alcanzar sus objetivos. Las posibilidades que ofrece actualmente la inteligencia artificial permite también a las pequeñas empresas beneficiarse de sus capacidades para mejorar las producciones. La monitorización de los entornos operativos y la optimización de los mismos, es posible gracias a la recopilación de datos en un PC y una conexión a Ethernet. Por todos los hechos anteriormente mencionados, la robótica colaborativa ha cobrado gran relevancia porque son más fáciles de implementar con muchos de las mismas capacidades que disponen los robots tradicionales, pero más baratos en diferentes aspectos para todas las empresas productivas, sin tener en cuenta el número de empleados que disponga.
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Los brazos robóticos tradicionales son fuertes, están montados en puestos permanentes y han sido creados para obtener el mayor rendimiento a las fabricaciones de alta velocidad. Dichas capacidades tan avanzadas para un gran número de aplicaciones, les limita a su vez para adaptarse rápidamente a los nuevos procesos. También precisan de celdas de seguridad para velar por la seguridad de los operarios, requieren de operarios formados en programación e inversiones que superan los cien mil euros en función de la tecnología que integran. Los pequeños robots garantizan a las PYMES la opción de automatizar tareas repetitivas de lotes cortos y medianos con unos costos menores al de los robots industriales. Habitualmente, y siempre en función de la aplicación, por 20.000 euros tenemos a nuestro alcance cobots de media carga que tendrán un retorno del dinero invertido que será inferior al año.
Cuando las empresas de automatización inician un nuevo reto, en primer lugar analizan el proceso que se va a realizar y el tiempo del ROI. El análisis de los detalles indicados anteriormente determinará si tenemos de adquirir un robot industrial o cobot. Si tenemos a nuestra disposición brazos robóticos que se han dejado de utilizar en otros procesos y que por sus capacidades se pueden reacondicionar al proceso, se intentará buscar el modo de adaptarlos. Cabe señalar que en la última década se ha reducido el precio de los robots está ayudando a las compañías a aumentar su competitividad. La automatización de los procesos repetitivos conlleva la incorporación de operarios con nuevas capacidades. Esta revolución industrial precisa de la necesidad de llevar a cabo un plan de formación que acompañe a las personas a adaptarse a las nuevas aplicaciones.
A continuación se muestran algunos de los beneficios de los cobots respecto a los robots industriales.
La implementación en los robots colaborativos de pantallas táctiles muy intuitivas ayuda a que los trabajadores sin experiencia en programación que sean entrenados con un ejemplo y puedan modificar fácilmente un robot. Los iconos que aparecen la HMI desplazan el brazo del robot a los puntos de referencia deseados. Además la gran mayoría de los cobots permiten la configuración de los procesos de manera manual. Otro sistema de programación es la programación manual, en el que únicamente el programador mueve el robot colaborativo con la mano. El cobot aprende las coordenadas a realizar para después repetir el programa de manera automatizada.
¿Es cierto que son seguros los cobots?
Los robots colaborativos disponen de equipos de seguridad, pero no quiere decir que sean totalmente seguros. Disponen de una fuerza limitada para que puedan funcionar sin barreras de seguridad, pero únicamente después de realizar un análisis completo de riesgos, podremos asegurar que no la necesitan. El resultado de las evaluaciones de riesgos podría señalar la incorporación de equipos de seguridad adicionales como por ejemplo escáneres de zona o reductores de velocidad. Si deseas comprar cobots en Cataluña es importante que tenga todas las certificaciones, como la alemana TUV SUD para garantizar que los robots cumplan con los estándares de la industria. El precio inicial a la hora de comprar robots colaborativos es muy inferior si lo comparamos con los robots industriales, requieren menor mantenimiento y solo necesitan de un espacio reducido para su colocación. En Automatización PRO trabajamos para todo España y Portugal por lo que estamos encantados de ofrecerte información detallada ya sea porque quieres comprar cobots en España o en Tenerife por poner un ejemplo.
¿En qué otros procesos se implementan los robots colaborativos?
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 llevados a cabo tanto por operarios como por cobots. Hasta la fecha, los artículos de bajo volumen eran fabricados por las personas, mientras que los lotes de alto volumen necesitan de una automatización más avanzada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para realizar los cambios, estos robots son especialmente útiles en industrias como la fabricación.
Suministro de piezas a CNC
El abastecimiento de máquinas CNC es {una de las soluciones en las que más se utilizan los cobots. Su facilidad de configuración permite que los operarios de las máquinas CNC configuren y produzcan rápidamente una serie de piezas al tiempo que liberan a los trabajadores para realizar otros procesos o controlar varias máquinas al mismo tiempo, favoreciendo el aumento de la productividad. Ahora los robots AMR están trabajando con éxito con los robots colaborativos para ampliar sus capacidades. Sobre todo se utilizan para el transporte de materias primas a centros de mecanizado.
Envasado 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 componentes. Estos robots no son tan rápidos como los robots Delta, pero son especialmente útiles cuando se requiere de una manipulación con mayor carga útil. Entre todas estas soluciones destacan todas las tareas que al ser series largas son susceptibles de ser automatizadas, como el empaquetado de paquetes antes de enviar el pedido. Estas tareas suelen conllevar el transporte de pequeñas cargas que se adaptan perfectamente a las características de los robots colaborativos. Los sistemas de visión en 3D con frecuencia se integran en cobots para mejorar la calidad del producto.
Hay otras aplicaciones que necesitan que el robot colaborativo trace unas rutas continuas como sucede en las operaciones de soldadura o de encolado. En muchas ocasiones se utilizan software de simulación para estos procesos y se integra a la perfección la programación fuera de línea con simulación para obtener ciclos más rápidos y disminuir el número de errores.
Mejora de la calidad de los productos con supervisión robótica
Las cámaras de visión que se emplean a los robots son capaces de hacer que la inspección de calidad de las piezas sea fácil. Montar un equipo de visión en 3D sobre un cobot puede ser de ayuda en el cambio de un producto a otro. La adopción de los robots colaborativos crecerá aún más que se conviertan en una herramienta más en sectores como el del sector servicios y el logístico. Es una realidad que la incorporación de los robots, y especialmente la consecución de la colaboración entre humanos y máquinas, está permitir disminuir los costos de fabricación e incrementar la productividad.