Si hablamos de automatizar un proceso, necesitamos elegir el robot a tenor de las particularidades del proceso como puede ser la velocidad, el espacio requerido, y si es necesario que exista una cooperación entre un operario y un robot (HRC) cuando sea necesario. Parece que es muy sencillo tomar la solución adecuada pero a decir verdad, las líneas se difuminan entre sí en función de las características de cada proyecto.
Al buscar la mejora de los procesos productivos estamos hablando de la reducción de costes y de la tecnología que disponemos a nuestro alcance para dar respuesta al aumento de las producciones sin que se incrementen en exceso las contrataciones de trabajadores. Con el fin de tener una idea aproximada de la gran aceptación que tienen los robots colaborativos en las pequeñas y medianas empresas, según un informe realizado previo a prepandemia de la Federación Internacional de Robótica, los robots colaborativos ocuparán alrededor de un 30% en 2027 del cómputo global de brazos robóticos instalados a nivel global con un importe que alcanzará los 5 billones de dólares.
Por definición, aunque evidentemente tiene sus matizaciones, los brazos robóticos tradicionales han sido diseñados para poder trabajar con producciones más largas de piezas que precisan de pocos cambios en las producciones, en cambio los cobots se ajustan con mayor sencillez a las series cortas de fabricación que precisan gran cantidad de cambios de modelos. Si deseamos estudiar en profundidad por qué es más adecuado integrar un robot colaborativo podemos empezar con fijarnos en la capacidad de carga útil que requiere la muñeca y los requisitos de seguridad del trabajo. Hay que indicar que el grado de repetición que disponen los fabricantes para ambas aplicaciones robóticas son muy similares.
Para que sirven los cobots
Los cobots son capaces de llevar a cabo prácticamente las mismas aplicaciones que los robots tradicionales gracias a que en los últimos años se ha desarrollado un potente ecosistema de proveedores que ofrecen softwares especializados para procesos de paletizado, movimiento piezas o de pick & place que incluyen si es necesario inteligencia Artificial. Otros aspectos a valorar como el alcance del brazo para una aplicación de paletizado o el grado de protección para poder manipular alimentos, perfectamente pueden ser aspectos trascendentales para decantar la balanza 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 formatos o detectar la importancia de si la velocidad puede ser un factor determinante.
Las empresas buscan optimizar las producciones, reducir los tiempos inactivos de las máquinas y reducir los costes de la inversión. Las posibilidades que ofrece hoy en día el Deep Learning permite también a las pequeñas empresas optimizar sus producciones. El control de los entornos de las fabricaciones y su optimización automatizada, es posible gracias a la obtención de datos en un ordenador y una conexión a Ethernet. Por todos los argumentos indicados, los robots colaborativos se están volviendo muy populares porque son más fáciles de instalar con prácticamente las mismas características que tienen los robots industriales, solo que menos costosos en muchos sentidos para todas las empresas productivas, sin importar su tamaño.
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Los robots tradicionales son robustos, se sitúan sobre bases fijas y han sido creados para extraer el mayor rendimiento a las fabricaciones de gran volumen. Estas capacidades tan potentes para un gran número de aplicaciones, también les impide adaptarse rápidamente a nuevos puestos en las líneas de montaje. Además, necesitan de celdas de seguridad para velar por la integridad de los trabajadores, necesitan de expertos en programación e inversiones que con gran facilidad superan los cien mil euros en función de los equipos periféricos. Los pequeños robots garantizan a las PYMES la opción de automatizar tareas repetitivas de pequeñas y grandes series con unos costos muy inferiores que el de los robots industriales. Por lo general, y siempre en función de la aplicación, por 20.000 € podemos adquirir robots colaborativos de mediana carga que tendrán un retorno del dinero invertido que será inferior al año.
Al iniciar un nuevo proyecto las empresas de robótica, lo primero que analizan es el proceso en cuestión y el plazo para obtener el ROI. El análisis de todos los aspectos señalados anteriormente determinará si debemos de adquirir un brazo robótico tradicional o un colaborativo. Si se da el caso robots que han quedado en desuso y que por sus capacidades son aptos para el nuevo trabajo, en primer lugar intentaremos buscar el modo de adaptarlos. Hay que recordar que en la última década se ha reducido el precio de los robots está ayudando a las empresas a aumentar su ventaja competitiva. La integración de aplicaciones automáticas requiere de la incorporación de personas con nuevos perfiles. Este cambio requiere de la necesidad de llevar a cabo una estrategia de formación que acompañe a los operarios a adaptarse a los nuevos procesos.
La implementación en los cobots de pantallas táctiles muy intuitivas ayuda a que los trabajadores sin experiencia en programación que sean entrenados con un ejemplo y puedan configurar rápidamente un robot. Los iconos que se muestran la HMI mueven el robot a los puntos de referencia deseados. Además muchos de los cobots permiten la programación de los procesos manualmente. Otro sistema de programación es la programación manual, en el que simplemente el operador mueve el cobot con manualmente. El cobot aprende las coordenadas a seguir para después repetir el programa de manera automatizada.
¿Es cierto que son seguros los cobots?
Los cobots llevan integrados sistemas de seguridad pero por ello no significa que sean totalmente confiables. Tienen una fuerza limitada para que puedan funcionar sin vallados de seguridad, pero solo después de realizar un análisis completo de riesgos, podremos garantizar que no la requieren. El resultado del informe podría indicar la incorporación de sistemas de seguridad adicionales como por ejemplo escáneres 3D o reductores de velocidad. Al instalar un cobot, es importante tener todas las certificaciones, como SGS para garantizar que los robots sean conformes con los estándares industriales. El costo inicial a la hora de comprar un cobot es mucho menor si lo comparamos con los robots industriales 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 Lugo o en Salamanca por poner un ejemplo.
¿Dónde se usan los robots colaborativos?
Algunas de las aplicaciones más recomendables son los procesos pick & place y el ensamblaje de piezas electrónicas. Todos ellos son trabajos repetitivos llevados a cabo tanto por operarios como por cobots. Hasta la fecha, los procesos con lotes cortos eran fabricados de la mano de los operarios, mientras que las series largas de piezas necesitan de un grado de automatización más avanzada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para realizar los cambios, los cobots son especialmente útiles en procesos como la logística.
Carga y descarga de máquinas automáticas
El abastecimiento de máquinas CNC es {una de las soluciones en las que más se utilizan los el segundo proceso al que más cobots se destinan. Su facilidad de configuración permite que los operarios de los centros de mecanizado configuren y produzcan rápidamente un lote de piezas al tiempo que liberan a los trabajadores para realizar otras tareas o controlar varias máquinas al mismo tiempo, lo que permite el rendimiento de la producción. Ahora las aplicaciones robóticas móviles están trabajando con éxito con los robots colaborativos para mejorar sus capacidades. Principalmente se dedican al envío de materiales a máquinas CNC.
Picking de los pedidos y células de paletizado
Entre las aplicaciones en donde mayor grado de integración están adquiriendo los robots colaborativos es en procesos de carga y descarga de piezas. Estos robots no son tan rápidos como los robots Scara, pero son especialmente útiles cuando se requiere de una manipulación con mayor carga útil. En estas aplicaciones sobresalen todas las tareas que al ser series largas son susceptibles de ser automatizadas, como el empaquetado de cajas antes de enviar el pedido. Estas tareas suelen dedicarse a la manipulación de pequeñas piezas que se adaptan perfectamente a las características de los robots colaborativos. Los sistemas de visión en 3D a menudo se combinan con los brazos robóticos para optimizar el proceso de control de calidad. Hay otras aplicaciones que requieren que el cobot trace unas rutas fijas como sucede en las operaciones de soldadura o de dispensación. En muchas ocasiones se emplean simuladores para estos procesos y se mejoran por medio de programación outline con simulación para obtener ciclos más rápidos y reducir el número de errores.
Mejora de la calidad de los productos con supervisión robótica
La visión en 3D que se añaden a los cobots pueden lograr que la supervisión de las piezas sea eficaz. Montar una cámara sobre un brazo robótico puede ayudar en el cambio de un producto a otro. La integración de los cobots crecerá aún más que se transformen en una máquina más en industrias como el de los laboratorios y el retail. Es evidente que automatizar por medio de los robots colaborativos, y en concreto la consecución de la colaboración entre humanos y robots, está logrando reducir el precio de producción e incrementar la productividad.