Si hablamos de automatizar un proceso productivo, necesitamos seleccionar la máquina robótica 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 sea de ayuda. Parece que es muy sencillo tomar una solución generalizada, pero a decir verdad, los conceptos se confunden entre sí a medida que vamos sumando las dificultades de cada proyecto.
Al referirnos a la optimización de los procesos productivos en realidad hacemos referencia a la reducción de costes y de las capacidades que disponemos para hacer frente al aumento de los pedidos sin que se incrementen en demasía las nuevas incorporaciones de operarios. Con el fin de tener una idea aproximada del crecimiento que tienen los brazos robóticos en la industria, según un informe hecho previo a la irrupción del coronavirus de IFR.org, los robots colaborativos ocuparán alrededor de un 30% en 2027 del total de brazos robóticos instalados a nivel global 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 poder trabajar con producciones más largas de componentes que requieren de escasos cambios de formatos, mientras que los cobots se ajustan con mayor facilidad a las series cortas de producción que necesitan un mayor número de cambios de modelos. Si queremos investigar en profundidad cuándo es más adecuado agregar un cobot podemos empezar con estudiar en la potencia de carga que necesita la aplicación y los requisitos de seguridad del trabajo. Cabe señalar que el grado de repetitividad que ofrecen los proveedores para ambas aplicaciones robóticas son realmente parecidos.
Para que sirven los cobots
Los robots colaborativos pueden realizar prácticamente las mismas aplicaciones 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 piezas o de picking que agregan si es necesario 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 decidirse en favor de un tipo de robot. Del mismo modo debemos de prestar importancia al tipo de programación, si precisa de una máxima flexibilidad ante los cambios de productos o detectar la importancia de si la cadencia puede ser un factor determinante.
Existe una tecnología que favorece a las compañías a alcanzar sus retos y es la robótica colaborativa y la Inteligencia Artificial. La gran capacidad que tiene la IA ayuda a las PYMES aumentar su capacidad productiva. La gestión de los entornos productivos y la optimización de los mismos, se debe gracias a la recopilación de datos en un ordenador y una conexión a Ethernet. Es por ello que los cobots se están volviendo muy populares debido a que son más fáciles de integrar con muchos de las mismas características que tienen los robots industriales, pero con menos costes en muchos sentidos para las empresas industriales, sin tener en cuenta el sector al que se dediquen.
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Los robots tradicionales son robustos, están montados en puestos permanentes y han sido creados para obtener el mayor rendimiento a las fabricaciones de gran volumen. Estas particularidades tan importantes para un gran número de aplicaciones, les limita a su vez para adaptarse rápidamente a los nuevos procesos.
Además, precisan de jaulas de seguridad para garantizar la seguridad de los operarios, requieren de personal con conocimientos avanzados en programación e inversiones que con gran facilidad superan los 100.000 € en función de la tecnología que integran. Los cobots ofrecen a las pequeñas empresas la posibilidad de automatizar trabajos repetitivos de pequeñas y grandes series con unos costes menores al de los robots industriales. Habitualmente, y siempre en función de la aplicación, por 20.000 euros tenemos a nuestra disposición cobots de mediana carga que tendrán un retorno del dinero invertido que por lo general suele rondar el año.
Al iniciar un nuevo proyecto las empresas de robótica, en primer lugar analizan el proceso que se va a realizar y el plazo para obtener el ROI. El análisis de los detalles detectados anteriormente dictaminará si tenemos de adquirir un brazo robótico industrial o cobot. Si tenemos a nuestra disposición 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 la forma de adaptarlos. Hay que recordar que el abaratamiento que esta tecnología ha sufrido en los últimos años está favoreciendo a las empresas a aumentar su ventaja competitiva. La automatización de los procesos repetitivos requiere de la incorporación de personas con nuevos perfiles. Este cambio implica la necesidad de realizar un plan de formación que acompañe a los trabajadores a implicarse a las nuevas aplicaciones.
A continuación se muestran algunos de los beneficios de los robots colaborativos.
La incorporación en los robots colaborativos de pantallas táctiles muy intuitivas permite que los operarios sin experiencia en programación que sean entrenados con un ejemplo y puedan configurar rápidamente un robot. Los caracteres de la HMI desplazan el brazo robótico a los puntos de referencia deseados. Además muchos de los robots colaborativos permiten la programación de los procesos de manera manual. Otro método de programación es la programación manual, en el que simplemente el trabajador mueve el brazo cobot con la mano. El robot colaborativo aprende las coordenadas a realizar para seguido repetir el programa de manera autónoma.
¿Son confiables los cobots?
Los cobots llevan incorporados equipos de seguridad sin embargo no quiere decir que sean totalmente confiables. Disponen de una potencia limitada para que puedan funcionar sin vallados de seguridad, pero únicamente después de realizar un análisis completo de riesgos, podremos asegurar que no la requieren. El resultado de las evaluaciones de riesgos podría indicar la incorporación de sistemas de seguridad adicionales como escáneres de área o reductores de velocidad. Si elegimos un cobot, es importante tener todas las certificaciones, como SGS para garantizar que los robots cumplan con los estándares industriales. El precio inicial a la hora de comprar robots colaborativos es muy inferior si lo comparamos con la de los brazos robóticos tradicionales y tienen un consumo de energía que ronda los 1000 watios. 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 Ávila o en Segovia por poner un ejemplo.
¿Dónde se puede instalar un cobot?
Algunas de las aplicaciones más recomendables son los procesos de coger y dejar componentes y el ensamblaje de piezas electrónicas. Todos ellos son trabajos repetitivos realizados tanto por humanos como por robots colaborativos. Tradicionalmente, los procesos con lotes cortos eran fabricados por los operarios, sin embargo los lotes de alto volumen necesitan de una automatización más avanzada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para realizar los cambios, los cobots son especialmente eficaces en procesos como la fabricación.
Suministro de piezas a máquinas automáticas
El abastecimiento de máquinas de control numérico es {una de las soluciones en las que más se emplean los cobots. Al ser muy fáciles de configurar ayuda a los operadores de los centros de mecanizado programen y ejecuten rápidamente un lote de piezas al tiempo que liberan a los trabajadores para realizar otras tareas o encargarse de varias máquinas al mismo tiempo, favoreciendo el aumento de la productividad. Ahora los vehículos autónomos están cooperando con éxito con los robots colaborativos para ampliar sus capacidades. Principalmente se emplean en el transporte de piezas a centros de mecanizado.
Embalaje y procesos de paletizado
Entre los procesos en donde mayor grado de integración están adquiriendo los robots colaborativos es en aplicaciones de carga y descarga de productos. Estos robots no son tan rápidos como los robots Scara, pero sí son de gran utilidad cuando se requiere de una manipulación con mayor peso. Entre dichas soluciones sobresalen todas las tareas que al ser series largas son susceptibles de ser automatizadas, como el armado de cajas antes de enviar el pedido. Estas tareas suelen dedicarse a la manipulación de pequeñas piezas que se adaptan perfectamente a las particularidades de los robots colaborativos. Los equipos de visión artificial a menudo se combinan con robots colaborativos para mejorar la calidad del producto.
Hay otras soluciones que requieren que el robot trace unas rutas fijas como ocurre en las soldaduras robotizadas o de encolado. Para conseguirlo, frecuentemente se utilizan software de simulación para estos procesos y se integra a la perfección la programación outline con simulación para obtener movimientos más rápidos y disminuir el índice de errores.
Cobots para la inspección de calidad robotizado
La visión en 3D que se emplean a los cobots pueden lograr que el control de las piezas sea ágil. Agregar una cámara sobre un robot puede ser de ayuda en el cambio de un producto a otro. La adopción de los brazos robóticos crecerá aún más que se conviertan en una máquina más en industrias como el del sector servicios y el logístico. Es evidente que automatizar por medio de la robótica industrial, y más concretamente la consecución de la colaboración entre humanos y robots colaborativos, está permitir disminuir los costos de producción e incrementar la productividad.