Si hablamos de automatizar un proceso productivo, debemos de elegir la máquina robótica en función de las características del proceso como puede ser la velocidad, el espacio necesario, y si es preciso que exista una colaboración entre un operario y un robot (HRC) cuando así lo precise. Parece que es muy sencillo tomar la solución adecuada pero la realidad es que los conceptos se confunden entre sí en función de las dificultades de cada proyecto.
Cuando hablamos de la optimización de las fabricaciones 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 aumenten en demasía las contrataciones de operarios. Para que nos hagamos una idea aproximada de la gran aceptación que viven los robots colaborativos en las empresas, según un estudio hecho antes de la llegada del covid-19 de IFR.org, el mercado de los cobots será de un 30% en 2027 del total de robots industriales instalados a nivel global con un valor que alcanzará los 5 billones de dólares.
Por concepto, aunque evidentemente tiene sus matizaciones, los brazos robóticos tradicionales han sido diseñados para producir con producciones más largas de piezas que necesitan de escasos cambios de formatos, en cambio los robots colaborativos se adaptan con gran sencillez a las series cortas de fabricación que requieren un mayor número de cambios de modelos. Si deseamos investigar en profundidad cuándo es mejor integrar un cobot podemos empezar con estudiar en la potencia de carga que requiere la muñeca y los requisitos de seguridad del proceso. Cabe señalar que el grado de repetición que disponen los fabricantes para ambas aplicaciones robóticas son realmente parecidos.
Para que sirven los robots colaborativos
Los cobots son capaces de llevar a cabo prácticamente los mismos procesos que los robots tradicionales gracias a que se están creando un importante ecosistema de proveedores que ofrecen softwares especializados para trabajos de soldadura, manipulación componentes o de picking que incluyen si es necesario IA. Otros factores a valorar como el alcance del brazo para una aplicación de paletizado o el grado de protección para poder manipular alimentos, son perfectamente aspectos trascendentales para decidirse en favor de un tipo de robot. A su vez necesitamos prestar importancia al tipo de programación, si necesita de una máxima flexibilidad ante el número de productos o detectar la importancia de los tiempos de ciclo.
Las PYMES tienen a su alcance de herramientas que les les permiten alcanzar sus objetivos. La gran capacidad que posé la inteligencia artificial ayuda a las PYMES aumentar su capacidad productiva. El control de los entornos operativos y su optimización automatizada, es posible gracias a la obtención de la información en un PC y una toma a Ethernet. Es por ello que los cobots han cobrado gran relevancia debido a que son más fáciles de implementar con prácticamente las mismas capacidades que disponen los robots tradicionales, solo que menos costosos en diferentes aspectos para las empresas industriales, independientemente del número de operarios que disponga.
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Los brazos robóticos industriales son pesados, se ubican sobre bases estables y han sido creados para sacar el mayor rendimiento a las fabricaciones de alta velocidad. Dichas capacidades tan importantes para un gran número de aplicaciones, también les impide adaptarse rápidamente a los cambios. También requieren de vallados de seguridad para preservar la seguridad de los trabajadores, necesitan de personal con conocimientos avanzados en programación y potentes inversiones que superan los cien mil euros en función de los accesorios.
Los robots colaborativos ofrecen a las PYMES la posibilidad de automatizar tareas repetitivas de lotes reducidos con unos costes menores al de los robots industriales. Normalmente, y siempre en función de la aplicación, por 20.000 euros tenemos a nuestra disposición robots colaborativos de media carga que tendrán un ROI que puede ser de 12 meses.
Cuando las empresas de automatización inician un nuevo reto, en primer lugar analizan la aplicación que se va a realizar y el tiempo del ROI. El estudio de los detalles detectados hasta el momento dictaminará si debemos de adquirir un robot tradicional o cobot. Si se da el caso robots que han quedado en desuso y que por sus capacidades se pueden reacondicionar al proceso, se intentará buscar la forma 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 competitividad. La automatización de los procesos repetitivos precisa de la incorporación de personas con nuevas capacidades. Este cambio precisa de la necesidad de llevar a cabo una estrategia de formación que acompañe a las personas a implicarse a los nuevos procesos.
A continuación nos encantaría recordar los principales beneficios de los robot colaborativos en comparación con los brazos robóticos tradicionales.
La implementación en los cobots de pantallas táctiles muy intuitivas permite que los trabajadores sin experiencia en programación que sean entrenados con un ejemplo y puedan modificar fácilmente un robot. Los iconos que se muestran la HMI mueven el brazo robótico a los puntos de referencia indicados. Además gran parte de los robots colaborativos permiten la configuración de los equipos de manera manual. Otro sistema de programación es el registro de seguimiento, en el que únicamente el operador mueve el robot colaborativo con la mano. El cobot aprende la ruta a seguir para después repetir el programa de manera automatizada.
¿Es cierto que son seguros los robots colaborativos?
Los cobots llevan incorporados equipos de seguridad pero no quiere decir que sean totalmente confiables. Disponen de una potencia limitada para que puedan trabajar 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 integración de equipos de seguridad adicionales como por ejemplo escáneres 3D o velocidades de trabajo reducidas. Si elegimos un robot colaborativo, es importante disponer de todas las certificaciones, como SGS para garantizar que los robots cumplan con los estándares de la industria. La inversión inicial a la hora de comprar un cobot es mucho menor en comparación con el de los brazos robóticos y tienen un tamaño reducido para minimizar las necesidades de espacio. 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 Palencia o en Ávila por poner un ejemplo.
¿Para qué sirven los cobots?
Algunas de las soluciones más recomendables son los procesos transportar piezas y el ensamblaje de componentes electrónicos. Todos ellos son trabajos repetitivos llevados a cabo tanto por trabajadores como por robots colaborativos. Tradicionalmente, las series de bajo volumen eran desarrollados por los operarios, sin embargo los lotes de alto volumen requieren de una automatización más desarrollada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para realizar los cambios, los cobots son especialmente útiles en procesos como la manufactura.
Suministro de piezas a máquinas CNC
El abastecimiento de máquinas CNC es {una de las soluciones en las que más se emplean los cobots. Al ser muy sencillos de configurar ayuda a los operadores de los centros de mecanizado configuren y ejecuten rápidamente una serie de piezas al tiempo que liberan a los operarios para desempeñar otras tareas o llevar varias máquinas al mismo tiempo, favoreciendo el aumento de la productividad. Ahora las aplicaciones robóticas móviles están trabajando con éxito con los robots colaborativos para aumentar sus capacidades. Sobre todo se dedican al transporte de materias primas a máquinas automáticas.
Picking de los pedidos y paletizado en el final de línea
Entre los procesos en donde mayor aceptación están teniendo este tipo de robots es en procesos de pick & place de materiales. Evidentemente no ofrecen ciclos tan cortos como los robots Delta, pero son especialmente útiles cuando se precisa de una manipulación con mayor carga útil. En estas aplicaciones destacan todas las tareas que al ser series largas permiten ser automatizadas, como el empaquetado de paquetes antes de enviar el pedido. Estos procesos suelen conllevar la manipulación de pequeñas cargas que se ajustan de manera adecuada a las características de los cobots. Los sistemas de visión artificial con frecuencia se integran en robots colaborativos para optimizar el proceso de control de calidad.
Hay otras soluciones que necesitan que el brazo robótico trace unas rutas uniformes como ocurre en las operaciones de soldadura o de encolado. En muchas ocasiones se utilizan simuladores para estos procesos y se mejoran por medio de programación fuera de línea con generación de código para obtener movimientos más rápidos y reducir el índice de errores.
Mejora de la calidad de las piezas con supervisión robótica
Las cámaras de inspección de metrología que se emplean a los robots pueden lograr que el control de las piezas sea rápido. Montar un equipo de visión en 3D sobre un robot industrial puede ser de gran utilidad en el cambio de un producto a otro. La integración de los robots crecerá a medida que se transformen en una herramienta más en industrias como el del procesamiento de alimentos y el logístico. Es evidente que la incorporación de los robots, y más concretamente la consecución de la colaboración entre trabajadores y robots colaborativos, está permitir reducir los costos de fabricación y aumentar la productividad.