Al hablar de automatizar un proceso productivo, necesitamos seleccionar el equipo en función de las características de la aplicación como puede ser el tiempo de ciclo, el espacio necesario, y si es necesario que se dé una cooperación entre un trabajador y un robot (HRC) cuando así lo precise. Puede que aparente ser muy fácil tomar la solución adecuada, pero a decir verdad, los conceptos se difuminan entre sí a medida que vamos sumando las características de cada proyecto.
Al buscar la mejora de las fabricaciones en realidad hacemos referencia a la reducción de costes y de la tecnología que disponemos a nuestro alcance la capacidad de reacción ante el incremento de las producciones sin que se incrementen en demasía las nuevas incorporaciones de trabajadores. Con el fin de hacernos una idea aproximada de la gran aceptación que tienen los robots colaborativos en la industria, según un análisis hecho previo a la pandemia de la Federación Internacional de Robótica, el mercado de los cobots será de un 30% en 2027 del total de robots industriales instalados en el mundo con un importe que alcanzará los 5 billones de dólares.
Por definición, aunque conlleva desde luego sus matizaciones, los brazos robóticos tradicionales han sido diseñados para producir con series más largas de piezas que requieren de escasos cambios en las producciones, sin embargo los robots colaborativos se adaptan con mayor sencillez a las series cortas de producción que requieren un mayor número de cambios de productos. Si pretendemos investigar con mayor detenimiento cuándo es mejor integrar un cobot podemos empezar con fijarnos en la potencia de carga que requiere la aplicación y los requisitos de seguridad del proceso. Cabe señalar que el grado de repetitividad que disponen los fabricantes para ambos tipos de robots son realmente parecidos.
Para que sirven los robots colaborativos
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 proporcionan softwares especializados para trabajos de soldadura, manipulación piezas o de pick & place que incluyen si lo requiere IA. Otros aspectos a tener en cuenta como el alcance del brazo para una aplicación de paletizado o el grado de protección para poder manipular alimentos, son perfectamente factores importantes para decantar la balanza en favor de un tipo de robot. También necesitamos prestar importancia al tipo de programación, si requiere o no de mucha flexibilidad ante los cambios de productos o detectar la importancia de la velocidad.
Las PYMES buscan optimizar las fabricaciones, eliminar las paradas de las máquinas y reducir los costes de la inversión. Las posibilidades que ofrece actualmente la IA permiten también a las pequeñas empresas beneficiarse de sus capacidades para sacar mayor rendimiento a sus producciones. La monitorización de los entornos de las fabricaciones y su optimización automatizada, es posible gracias a la obtención de datos en un ordenador y una simple vía a Ethernet. Es por ello que los cobots han cobrado gran relevancia porque son más fáciles de instalar con muchos de los mismos beneficios que disponen los robots industriales, solo que menos costosos en muchos sentidos para todas las empresas de fabricación, sin tener en cuenta el sector al que se dediquen.
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Los robots tradicionales son fuertes, se sitúan sobre bases fijas y están diseñados para extraer el mayor rendimiento a las fabricaciones de alta velocidad. Dichas características tan avanzadas para un gran número de aplicaciones, también les impide adaptarse rápidamente a los cambios. Hay que tener en cuenta que necesitan de jaulas de seguridad para preservar la seguridad de los operarios, necesitan de expertos en programación e inversiones que superan los 100.000 € en función de la tecnología que integran. Los pequeños robots ofrecen a las PYMES la posibilidad de automatizar procesos repetitivos de lotes reducidos con unos costes muy inferiores que el de los robots industriales. Normalmente, y siempre en función de la aplicación, por 20.000 € podemos encontrar robots colaborativos de media carga que generarán un retorno de la inversión que será inferior al año.
Cuando las compañías de automatización inician un nuevo reto, lo primero que analizan es el proceso que se va a realizar y el plazo para obtener el ROI. El análisis de todos los factores indicados anteriormente dictaminará si debemos de adquirir un robot industrial o cobot. Si existen brazos robóticos que se han dejado de utilizar en otros procesos y que por sus capacidades son aptos para el nuevo trabajo, en primer lugar intentaremos buscar el modo de integrarlos. Cabe señalar que el abaratamiento que la tecnología robótica ha sufrido en los últimos años está favoreciendo a las compañías a aumentar su ventaja competitiva. El cambio de modelo productivo requiere de la incorporación de personas con nuevos conocimientos. Esta revolución industrial implica la necesidad de realizar una estrategia de formación que acompañe a las personas a implicarse a los nuevos procesos.
Ventajas de los robots colaborativos respecto a los robots tradicionales
La integración en los cobots de interfaces muy sencillas ayuda a que los operarios sin experiencia en programación que sean entrenados con un ejemplo y puedan configurar rápidamente un robot. Los iconos de la HMI mueven el brazo robótico a los puntos de referencia deseados. Además gran parte de los robots colaborativos permiten la programación de los procesos de manera manual. Otro sistema de programación es la programación manual, en el que simplemente el operador mueve el brazo robótico con la mano. El robot colaborativo memoriza las coordenadas a realizar para seguido repetir el programa de manera automatizada.
¿Son confiables los cobots?
Los cobots disponen de sistemas de seguridad, pero no quiere decir que sean totalmente seguros. Disponen de una potencia limitada para que puedan operar sin protecciones de seguridad, pero solo después de realizar una evaluación exhaustiva de riesgos, podremos asegurar que no la necesitan. El resultado de las evaluaciones de riesgos podría señalar la integración de sistemas de seguridad adicionales como escáneres de área o velocidades de trabajo reducidas. Si elegimos un robot colaborativo, es importante tener todas las certificaciones, como UL para garantizar que los robots cumplan con los estándares de la industria. La inversión inicial a la hora de comprar robots colaborativos es mucho menor en comparación con la de los brazos robóticos y disponen de un tamaño pequeño para minimizar las necesidades de espacio. En Automatización PRO somos tu socio para que puedas comprar cobots en España y Portugal por lo que estamos encantados de ofrecerte información detallada ya sea porque quieres comprar robots colaborativos en Cataluña o en cualquier otra localidad del país.
¿Dónde se usan los robots colaborativos?
Algunas de las soluciones en donde más se emplean es en los procesos pick & place y el montaje de componentes electrónicos. Todos ellos son procesos continuos llevados a cabo tanto por trabajadores como por robots colaborativos. Tradicionalmente, los artículos de bajo volumen eran hechos por las personas, 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, estos brazos robóticos son especialmente útiles en industrias como la manufactura.
Carga de máquinas automáticas
El abastecimiento de centros de mecanizado es {una de las soluciones en las que más se utilizan los cobots. Su facilidad de configuración permite que los operarios de los CNC configuren y ejecuten rápidamente un lote de piezas al tiempo que liberan a las personas para realizar otras tareas o dirigir varias máquinas al mismo tiempo, favoreciendo el aumento de la productividad. Ahora los vehículos autónomos están trabajando con éxito con los robots colaborativos para ampliar sus capacidades. Principalmente se emplean en el transporte de piezas a máquinas automáticas.
Envasado y paletizado automático
Entre los procesos en donde mayor aceptación están adquiriendo este tipo de robots es en soluciones de pick & place de productos. Evidentemente no son tan rápidos como los robots Delta, pero son especialmente útiles cuando se precisa de una manipulación con mayor carga útil. En dichas soluciones sobresalen las tareas que al ser series largas permiten ser automatizadas, como el empaquetado de paquetes antes de realizar el envío. Estos procesos suelen dedicarse a el transporte de pequeñas cargas que se adaptan perfectamente a las características de los robots colaborativos. Los equipos de visión en 3D a menudo se combinan con robots colaborativos para mejorar la calidad del producto. Hay otras soluciones que necesitan que el robot colaborativo realice unas rutas continuas como sucede en las operaciones de soldadura o de encolado. Para conseguirlo, habitualmente se emplean softwares para estos procesos y se integra a la perfección la programación fuera de línea con generación de código para obtener ciclos más rápidos y disminuir la cantidad de fallos.
Mejora de la calidad de las piezas con supervisión robótica
Las cámaras de inspección de metrología que se utilizan a los robots colaborativos pueden hacer que la supervisión de los componentes sea rápida. Agregar un equipo de visión en 3D sobre un robot colaborativo puede ser de ayuda en el cambio rápido de productos. La integración de los robots colaborativos crecerá aún más que se transformen en una herramienta más en industrias como el del sector servicios y los manufactureros. Es un hecho que la incorporación de los robots, y sobre todo la consecución de la colaboración entre humanos y robots, está logrando reducir los costos de fabricación e incrementar la productividad.