Cuando nos referimos a automatizar un proceso productivo, debemos de elegir el robot a tenor de las características del proceso como puede ser la velocidad, el espacio necesario, y si es necesario que se dé una colaboración entre un trabajador y un robot (HRC) cuando así lo precise. Parece que es muy sencillo tomar la solución adecuada sin embargo a decir verdad, las líneas se mezclan entre sí a medida que vamos sumando las particularidades de cada proyecto.
Cuando hablamos de la optimización de las fabricaciones estamos hablando de la reducción de costes y de los recursos que tenemos para hacer frente al incremento de los pedidos sin que se incrementen en exceso las contrataciones de trabajadores. Para que nos hagamos una idea aproximada del éxito que están teniendo los cobots en diferentes sectores manufactureros, según un estudio realizado previo a la pandemia de IFR.org, el mercado de los robots colaborativos será de un 30% en 2027 del cómputo global de robots industriales instalados en el mundo con un importe que alcanzará los 5 billones de dólares.
Por concepto, aunque evidentemente tiene sus matizaciones, los brazos robóticos tradicionales han sido creados para poder trabajar con series más largas de piezas que necesitan de pocos cambios de formato, en cambio los robots colaborativos se ajustan con mayor facilidad a las series cortas de fabricación que necesitan gran cantidad de cambios de productos.Si deseamos estudiar en profundidad cuándo es más adecuado integrar un robot colaborativo podemos empezar con estudiar en la capacidad de carga útil que requiere la muñeca y los requisitos de seguridad del proceso. Hay que indicar que el grado de repetición que ofrecen los proveedores para ambos tipos de robots son muy similares.
¿Para qué sirven los robots colaborativos?
Los robots colaborativos pueden realizar prácticamente los mismos trabajos que los robots industriales gracias a que en los últimos años se ha desarrollado un potente ecosistema de proveedores que proporcionan softwares especializados para procesos de soldadura, movimiento componentes o de pick & place que agregan si es necesario inteligencia Artificial. Otros factores a tener en cuenta como el alcance del brazo para una aplicación de paletizado o el grado de protección para poder manipular alimentos, pueden ser determinantes para elegir una u otra aplicación. A su vez debemos de prestar atención al tipo de programación, si precisa de una máxima flexibilidad ante el número de formatos o definir la importancia de la cadencia.
Las compañías buscan optimizar las producciones, reducir las paradas de las máquinas y reducir el coste de la inversión, y las posibilidades que ofrece hoy en día la inteligencia artificial permite también a las pequeñas empresas beneficiarse de sus capacidades para sacar mayor rendimiento a sus producciones.
La gestión de los entornos de las fabricaciones y sus correspondientes ajustes automáticos, es posible gracias a la recopilación de datos en un PC y una conexión a Ethernet. Por todos los hechos anteriormente mencionados, los robots colaborativos han cobrado gran relevancia porque son más fáciles de implementar con prácticamente las mismas características que tienen los robots tradicionales, solo que menos costosos en muchos sentidos para las empresas industriales, independientemente de tipo de sector al que se encuentren destinados. Estos son algunos de los principales motivos por los que hoy en día compra cobots en España es una de las mejores alternativas para optimizar los procesos.
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Los robots tradicionales son fuertes, están montados en puestos permanentes y han sido creados para extraer el mayor rendimiento a las producciones de largas series. Dichas particuaridades tan potentes para un gran número de trabajos, les limita a su vez para adaptarse rápidamente a los cambios.
Hay que tener en cuenta que necesitan de jaulas de seguridad para velar por 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 ofrecen a las pequeñas empresas la posibilidad de automatizar tareas repetitivas de lotes reducidos con unos costes menores al de los robots tradicionales. Normalmente, y valorando por supuesto cómo es cada proceso, por 20.000 € tenemos a nuestro alcance robots colaborativos de hasta 5 kg que generarán un ROI que por lo general suele rondar el año.
Al iniciar la automatización de un proceso las empresas de automatización, en primer lugar analizan la aplicación en cuestión y el plazo para obtener el ROI. El análisis de todos los aspectos señalados hasta el momento dictaminará si tenemos de adquirir un brazo robótico tradicional o cobot. Si existen brazos robóticos que han quedado en desuso y que por sus características se pueden reacondicionar al proceso, se intentará buscar el modo de integrarlos. Cabe señalar que en la última década 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 operarios con nuevos perfiles. Esta revolución industrial precisa de la necesidad de realizar una estategia de formación que acompañe a los trabajadores a implicarse a los nuevos procesos.
A continuación queremos resumir los principales beneficios de los robots colaborativos.
La incorporación en los robots colaborativos de interfaces muy intuitivas permite que los operarios sin experiencia en programación que sean entrenados con un ejemplo y puedan modificar fácilmente un robot. Los caracteres que aparecen la HMI mueven el robot a los puntos de referencia indicados. Además gran parte de los robots colaborativos permiten la programación de los equipos manualmente. Otro método de programación es la programación manual, en el que únicamente el operador guía el el brazo robótico con manualmente. El cobot memoriza la trayectoria a seguir para después repetir el programa de manera automática.
¿Son seguros los robots colaborativos?
Los robots colaborativos llevan integrados sistemas de seguridad pero por ello no significa que sean totalmente confiables. Tienen una potencia limitada para que puedan operar sin barreras de seguridad, pero únicamente después de realizar una evaluación exhaustiva de riesgos, podremos garantizar que no la requieren. El resultado de las evaluaciones de riesgos podrían indicar la incorporación de sistemas de seguridad adicionales como escáneres de área o reductores de velocidad. Al instalar un cobot, es importante tener todas las certificaciones, como UL para garantizar que los robots cumplan con los estándares industriales. El coste inicial a la hora de comprar robots colaborativos es mucho menor si lo comparamos con los robots industriales y disponen de un tamaño reducido para minimizar las necesidades de espacio. En Automatización PRO trabajamos para toda España y Portugal por lo que estamos encantados de ofrecerte información detallada ya sea porque quieres comprar un robot colaborativo en Tenerife o en Las Palmas de Gran Canarias por poner un ejemplo.
¿En qué otros procesos se integran los cobots?
Algunas de las soluciones en donde más se emplean es en los procesos transportar productos y el ensamblaje de componentes electrónicos. Todos ellos son trabajos repetitivos realizados tanto por trabajadores como por cobots. Hasta la fecha, los procesos de bajo volumen eran fabricados de la mano de los trabajadores, sin embargo las series largas de piezas precisan de una automatización más avanzada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para los cambios rápidos, estos robots son especialmente útiles en procesos como la fabricación.
Atención a máquinas CNC
El abastecimiento de centros de mecanizado es {uno de los procesos en los que más se utilizan los la segunda aplicación a la que más cobots se destinan. Su facilidad de programación permite que los trabajadores de los centros de mecanizado configuren y produzcan rápidamente un lote de piezas al tiempo que liberan a los trabajadores para llevar a cabo otros procesos o dirigir varias máquinas al mismo tiempo, favoreciendo el aumento de la productividad. Actualmente los robots AMR están cooperando con éxito con los cobots para mejorar sus capacidades. Sobre todo se usan para el envío de materias primas a centros de mecanizado.
Envasado y paletizado automático
Entre los procesos en donde mayor aceptación están teniendo este tipo de robots es en soluciones de pick & place de materiales. Estos robots no ofrecen ciclos tan cortos como los robots Scara, pero son especialmente útiles cuando se requiere de una manipulación con mayor carga útil. En estos procesos sobresalen todas las tareas que al ser series largas permiten ser automatizadas, como el armado de paquetes antes de enviar el pedido. Estos procesos suelen dedicarse a la manipulación de pequeñas cargas que se adaptan perfectamente a las características de los cobots. Los equipos de visión en 3D a menudo se integran en los brazos robóticos para mejorar la calidad del producto.
Hay otras soluciones que requieren que el brazo robótico realice unas trayectorias uniformes como ocurre en las soldaduras robotizadas o de encolado. Para conseguirlo, habitualmente se utilizan softwares para esta aplicación y se integra a la perfección la programación outline con generación de código para lograr movimientos más rápidos y reducir la cantidad de fallos.
Mejora de la calidad de las piezas con supervisión robótica
Las cámaras de visión que se utilizan a los brazos robóticos son capaces de hacer que la inspección de calidad de los componentes sea ágil. Montar un sistema de visión sobre un cobot puede ser de ayuda en el cambio rápido de lotes de piezas. La llegada de los brazos robóticos aumentará a medida que se transformen en una máquina más en sectores como el de los laboratorios y el logístico. Es un hecho que automatizar por medio de la robótica industrial, y sobre todo la llegada de la colaboración entre humanos y cobots, está permitir disminuir los costos de fabricación e incrementar la productividad.