Al hablar de automatizar un proceso, necesitamos elegir el equipo correcto a tenor de las particularidades de la aplicación como puede ser la velocidad, la capacidad de carga, y si es necesario que se dé una cooperación entre un operario y un robot (HRC) cuando así lo precise. Puede que aparente ser muy sencillo tomar una solución generalizada pero la realidad es que los conceptos se mezclan entre sí a medida que vamos sumando 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 la capacidad de reacción ante el 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 viven los robots colaborativos en las pequeñas y medianas empresas, según un análisis hecho antes de la llegada del covid-19 de IFR.org, el mercado de los cobots será 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.
Definición de robot colaborativo
Por concepto, aunque evidentemente tiene sus matizaciones, los brazos robóticos tradicionales han sido creados para producir con producciones más largas de piezas que requieren de escasos cambios de formatos, en cambio los cobots se adaptan con mayor facilidad a las series cortas de producción que precisan un mayor número de cambios de productos. Si queremos analizar en profundidad por qué es más adecuado integrar un cobot debemos de estudiar en la capacidad de carga útil que necesita la muñeca y los requisitos de seguridad del proceso. En este punto debemos añadir que el grado de repetición que ofrecen los proveedores para ambos tipos de robots son muy similares.
Para que sirven los cobots
Los cobots pueden realizar prácticamente las mismas tareas que los robots tradicionales gracias a que en los últimos años se ha desarrollado un importante ecosistema de desarrolladores de aplicaciones que ofrecen softwares especializados para trabajos de paletizado, movimiento piezas o de pick & place que incluyen si lo requiere inteligencia Artificial. Otros factores a tener en cuenta como el alcance del brazo para un proceso de paletizado o el grado de protección para poder manipular alimentos, perfectamente pueden ser 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 los cambios de productos o definir la importancia de si la cadencia puede ser un factor determinante.
Las PYMES tienen a su alcance de herramientas que les permiten alcanzar sus objetivos. La gran capacidad que tiene el Deep Learning permite también a las pequeñas empresas beneficiarse de sus capacidades para mejorar las producciones. El control de los entornos productivos y la mejora de los mismos, se debe gracias a la obtención de la información en un PC y una simple vía a Ethernet. Por todos los hechos anteriormente mencionados, la robótica colaborativa ha cobrado gran relevancia porque son más fáciles de implementar con muchos de los mismos beneficios que tienen los robots tradicionales, pero más baratos en muchos sentidos para todas las empresas productivas, sin tener en cuenta tipo de sector al que se encuentren destinados.
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Los robots industriales son pesados, se instalan sobre bases fijas y han sido creados para obtener el mayor rendimiento a las fabricaciones de alta velocidad. Estas capacidades tan potentes para un gran número de aplicaciones, les limita a su vez para adaptarse rápidamente a los nuevos procesos.
Además, requieren de vallados de seguridad para velar por la integridad de los trabajadores, necesitan de personal con conocimientos avanzados en programación y potentes inversiones que superan los 100.000 € en función de la tecnología que integran. Los cobots ofrecen a las PYMES la opción de automatizar procesos repetitivos de lotes reducidos con unos costos muy inferiores al de los robots industriales. Habitualmente, y valorando por supuesto cómo es cada proceso, por 20.000 euros podemos encontrar cobots de hasta 5 kg que tendrán un retorno del dinero invertido que será inferior al año.
Al iniciar la automatización de un proceso las empresas de robótica, en primer lugar analizan el proceso en cuestión y el plazo para obtener el ROI. El análisis de todos los aspectos indicados anteriormente dictaminará si debemos de adquirir un robot industrial o un colaborativo. Si se da el caso robots que se han dejado de utilizar en otros procesos y que por sus capacidades son aptos para el nuevo trabajo, se intentará 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 ventaja competitiva. La integración de aplicaciones automáticas conlleva la incorporación de operarios con nuevos perfiles. Este cambio requiere de la necesidad de realizar un plan de formación que acompañe a las personas a adaptarse a los nuevos procesos.
A continuación nos gustaría recordar algunos de los beneficios de los robot colaborativos en comparación con los brazos robóticos tradicionales.
La integración en los cobots de pantallas táctiles muy sencillas ayuda a que los operarios sin experiencia en programación que aprendan con un ejemplo y puedan configurar rápidamente un robot. Los caracteres de la HMI desplazan el brazo del robot a los puntos de referencia establecidos. Además gran parte de los cobots permiten la configuración de los equipos manualmente. Otro sistema de programación es la programación manual, en el que simplemente el trabajador guía el brazo robótico con manualmente. El cobot aprende las coordenadas a seguir para después repetir el programa de manera automatizada.
¿Son confiables los robots colaborativos?
Los cobots disponen de sistemas de seguridad sin embargo no significa que sean totalmente seguros. Tienen una potencia limitada para que puedan operar sin barreras de seguridad, pero solo después de realizar un análisis completo de riesgos, podremos garantizar que no la requieren. El resultado del informe podría señalar la integración de equipos de seguridad adicionales como por ejemplo escáneres de área o reductores de velocidad. Si elegimos un robot colaborativo, es importante disponer de todas las certificaciones, como UL para garantizar que los equipos cumplan con los estándares de la industria. El precio inicial a la hora de comprar cobots 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 Murcia o en Castellón por poner un ejemplo.
¿Dónde puedo instalar un cobot?
Algunas de las aplicaciones en donde más se utilizan es en los procesos transportar productos y el ensamblaje de piezas electrónicas. Todos ellos son trabajos repetitivos realizados tanto por trabajadores como por robots colaborativos. Tradicionalmente, las series con lotes cortos eran desarrollados de la mano de los trabajadores, y en cambio los lotes de alto volumen precisan de un grado de automatización más desarrollada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para realizar los cambios, los cobots son especialmente eficaces en procesos como el embalaje.
Atención de máquinas automáticas
El abastecimiento de CNC es {uno de los procesos en los que más se utilizan los robots colaborativos. Al ser muy fáciles de programar ayuda a los operarios de las máquinas CNC configuren y fabriquen rápidamente una serie de piezas al tiempo que liberan a los operarios para realizar otros procesos o dirigir varias máquinas a la vez, lo que permite el rendimiento de la producción. Actualmente los vehículos autónomos están trabajando con éxito con los cobots para aumentar sus prestaciones. Principalmente se dedican al transporte de piezas a máquinas automáticas.
Embalaje y paletizado automático
Entre los procesos en donde mayor aceptación están teniendo este tipo de robots es en procesos de carga y descarga de componentes. Estos robots no son tan rápidos como los robots Delta, pero sí son de gran utilidad cuando se requiere de un alcance de brazo mayor. En todas estas soluciones destacan las tareas que siendo repetitivas permiten ser automatizadas, como el armado de paquetes antes de enviar el pedido. Estos trabajos suelen necesitar la manipulación de pequeñas piezas que se adaptan perfectamente a las características de los cobots. Los equipos de visión en 3D con frecuencia se integran en los brazos robóticos para optimizar el proceso de control de calidad.
Existen otras soluciones que requieren que el robot trace unas trayectorias uniformes como ocurre en las operaciones de soldadura o de encolado. En muchas ocasiones se utilizan softwares para esta aplicación y se integra a la perfección la programación outline con simulación para obtener ciclos más rápidos y disminuir el número de errores.
Control de calidad de los procesos con cobots
Los sistemas de visión en 3D que se utilizan a los brazos robóticos son capaces de lograr que el control de los componentes sea sencilla. Colocar una cámara sobre un robot colaborativo puede favorecer en el cambio rápido de lotes de piezas. La llegada de los cobots aumentará a medida que se transformen en una herramienta más en industrias como el de la medicina y los manufactureros. Es una realidad que la incorporación de la robótica industrial, y sobre todo la consecución de la colaboración entre humanos y robots colaborativos, está logrando reducir los costos de fabricación y aumentar la productividad.