Cuando nos referimos a automatizar un proceso, es imprescindible seleccionar el robot a tenor de las características de la aplicación como puede ser el tiempo de ciclo, el espacio requerido, y si es imprescindible que exista una colaboración entre un trabajador y un robot (HRC) cuando sea necesario. Parece que es muy fácil tomar la solución adecuada pero la realidad es que los conceptos se mezclan entre sí a medida que vamos sumando las dificultades de cada nuevo proceso.
Al buscar la optimización de los procesos productivos estamos hablando de la reducción de costes y de la tecnología que tenemos disponible la capacidad de reacción ante el aumento de los pedidos sin que se incrementen en exceso las nuevas incorporaciones de trabajadores. Para que nos hagamos una idea aproximada del éxito que están viviendo los robots colaborativos en las empresas, según un estudio hecho previo a la llegada del covid-19 de IFR.org, los cobots 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.
Por definición, aunque evidentemente tiene sus matizaciones, los robots industriales han sido diseñados para producir con series más largas de piezas que necesitan de escasos cambios en las producciones, mientras que los robots colaborativos se ajustan con gran sencillez a las series cortas de fabricación que requieren gran cantidad de cambios de modelos. Si queremos investigar con mayor detenimiento por qué es más adecuado agregar un robot colaborativo debemos de estudiar en la capacidad de carga útil que requiere la aplicación y los requisitos de seguridad del proceso. Cabe señalar que el grado de repetitividad que ofrecen los fabricantes para ambas aplicaciones robóticas son realmente parecidos.
Para que sirven los cobots
Los cobots pueden realizar prácticamente las mismas tareas que los robots industriales gracias a que en los últimos años se ha desarrollado un potente ecosistema de desarrolladores de aplicaciones que proporcionan softwares especializados para trabajos de paletizado, movimiento componentes o de picking que incluyen si lo requiere IA. Otros aspectos a tener en cuenta como su alcance para un proceso de paletizado o el grado de protección para poder trabajar en el sector alimentario, son perfectamente aspectos trascendentales para decidirse en favor de una u otra aplicación. Del mismo modo necesitamos prestar atención al tipo de programación, si necesita de una máxima flexibilidad ante el número de productos o definir la importancia de la velocidad.
Las compañías tienen a su alcance de herramientas que les permiten lograr sus objetivos. La gran capacidad que tiene la inteligencia artificial permite también a las pequeñas empresas optimizar sus producciones. La monitorización de los entornos operativos y su optimización automatizada, se debe gracias a la recopilación de datos en un ordenador y una simple vía a Ethernet. Por todos los hechos señalados, los robots colaborativos han cobrado gran relevancia debido a que son más fáciles de integrar con prácticamente las mismas capacidades que aportan los robots tradicionales, pero más baratos en diferentes aspectos para las empresas industriales, sin tener en cuenta tipo de sector al que se encuentren destinados.
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Los brazos robóticos industriales son pesados, están montados en puestos permanentes y están diseñados para obtener el mayor rendimiento a las fabricaciones con ciclos muy elevados. Dichas particularidades tan avanzadas para un gran número de trabajos, también les impide adaptarse rápidamente a nuevos puestos en las líneas de montaje.
También requieren de vallados de seguridad para velar por la seguridad de los operarios, necesitan de operarios formados en programación y potentes inversiones que superan los cien mil euros en función de la tecnología que integran. Los pequeños robots ofrecen a las PYMES la posibilidad de automatizar trabajos repetitivos de lotes reducidos con unos costos menores al de los robots tradicionales. Normalmente, y siempre en función de la aplicación, por 20.000 euros tenemos a nuestra disposición cobots de media carga que tendrán un ROI que será inferior al año.
Al iniciar la automatización de un proceso las empresas de automatización, en primer lugar analizan la aplicación en cuestión y en cuánto tiempo se va a producir el retorno de la inversión. El análisis de los detalles detectados anteriormente determinará si tenemos de adquirir un brazo robótico industrial o un colaborativo. Si se da el caso robots que han quedado en desuso y que por sus características se pueden reacondicionar al proceso, se intentará buscar el modo de adaptarlos. Cabe señalar que en los últimos años se ha reducido el precio de los robots está favoreciendo a las empresas a aumentar su ventaja competitiva. La integración de aplicaciones automáticas requiere de la incorporación de trabajadores con nuevos perfiles. Esta revolución industrial requiere de la necesidad de llevar a cabo una estrategia de capacitación que acompañe a las personas a implicarse a las nuevas aplicaciones.
A continuación se muestran algunos de los beneficios de los robots colaborativos respecto a los robots tradicionales.
La integración en los robots colaborativos de interfaces muy sencillas ayuda a que las personas sin experiencia en programación que sean entrenados con un ejemplo y puedan modificar fácilmente un robot. Los iconos que aparecen la HMI mueven el brazo robótico a los puntos de referencia establecidos. Además gran parte de los robots colaborativos permiten la programación de los equipos manualmente. Otro método de programación es el registro de seguimiento, en el que únicamente el programador mueve el brazo cobot con la mano. El cobot memoriza las coordenadas a realizar para seguido repetir el programa de manera automática.
¿Son seguros los robots colaborativos?
Los robots colaborativos llevan integrados sistemas de seguridad sin embargo no quiere decir que sean totalmente confiables. Tienen una fuerza limitada para que puedan operar sin barreras de seguridad, pero solo después de llevar a cabo una evaluación exhaustiva de riesgos, podremos garantizar que no la necesitan. El resultado del informe podría indicar la integración de sistemas de seguridad adicionales como escáneres 3D o velocidades de trabajo reducidas. Si elegimos un cobot, es importante tener todas las certificaciones, como la alemana TUV SUD para garantizar que los equipos cumplan con los estándares industriales. La inversión inicial a la hora de comprar robots colaborativos es mucho menor si lo comparamos con la de los brazos robóticos y tienen un consumo de energía muy bajo. 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 Huelva o en Lugo por poner un ejemplo.
¿En qué otras aplicaciones se integran los cobots?
Algunas de las soluciones más recomendables son los procesos pick & place y el montaje de componentes electrónicos. Todos ellos son tareas repetitivas realizados tanto por operarios como por cobots. Tradicionalmente, las series de bajo volumen eran fabricados de la mano de los trabajadores, y en cambio los lotes de alto volumen requieren de un grado de automatización más desarrollada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para los cambios rápidos, los robots colaborativos son especialmente eficaces en industrias como la manufactura.
Atención de máquinas de control numérico
El abastecimiento de centros de mecanizado es {una de las soluciones en las que más se utilizan los robots colaborativos. Su facilidad de configuración permite que los trabajadores de los CNC configuren y fabriquen rápidamente una serie de piezas al tiempo que liberan a los trabajadores para desempeñar otros procesos o llevar varias máquinas al mismo tiempo, lo que permite el rendimiento de la producción. Ahora los robots AMR están trabajando con éxito con los robots colaborativos para ampliar sus capacidades. Sobre todo se usan para el transporte de materias primas a máquinas automáticas.
Picking de los pedidos y paletizado en el final de línea
Entre los procesos en donde mayor grado de integración están teniendo los robots colaborativos es en procesos de carga y descarga de piezas. Evidentemente no son tan rápidos como los robots Delta, pero sí son de gran utilidad cuando se precisa de una manipulación con mayor peso. En estas aplicaciones sobresalen todas aquellas tareas que al ser series largas permiten ser automatizadas, como el empaquetado de paquetes antes de enviar el pedido. Estas tareas suelen conllevar el transporte de pequeñas piezas que se adaptan de manera adecuada a las particularidades de los cobots. Los sistemas de visión artificial con frecuencia se combinan con robots colaborativos para mejorar la calidad del producto. Existen otras soluciones que precisan que el brazo robótico realice unas rutas continuas como sucede en las operaciones de soldadura o de dispensación. La mayoría de las veces se utilizan simuladores para estos procesos y se mejoran por medio de programación fuera de línea con generación de código para lograr ciclos más rápidos y disminuir el índice de fallos.
Mejora de la calidad de los productos con supervisión robótica
Las cámaras de visión que se utilizan a los robots colaborativos son capaces de hacer que el control de las piezas sea eficaz. Montar un equipo de visión en 3D sobre un robot colaborativo puede ser de ayuda en el cambio rápido de lotes de piezas. La adopción de los brazos robóticos crecerá a medida que se conviertan en una máquina más en industrias como el del sector servicios y los manufactureros. No cabe duda que la incorporación de los robots, y en concreto la llegada de la colaboración entre operarios y robots, está permitir disminuir el precio de producción y aumentar la productividad.