Cuando nos referimos a automatizar un proceso productivo, debemos de seleccionar el robot a tenor de las particularidades del proceso como puede ser la velocidad, la capacidad de carga, y si es necesario que exista una cooperación entre un operario y un robot (HRC) cuando sea de ayuda. Puede que aparente ser muy fácil tomar la solución adecuada sin embargo la realidad es que las líneas se difuminan entre sí en función de las particularidades de cada nuevo proceso.
Al referirnos a 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 aumento de los pedidos sin que se incrementen en exceso las contrataciones de operarios. Para que nos hagamos una idea aproximada del éxito que están teniendo los cobots en la industria, según un análisis realizado antes de la pandemia de la Federación Internacional de Robótica, el mercado de los robots colaborativos será de un 30% en 2027 del total de brazos robóticos instalados en el mundo con un importe que rondará los 5 billones de dólares.
Qué es un robot colaborativo
Por concepto, aunque conlleva desde luego sus matizaciones, los brazos robóticos tradicionales han sido diseñados para producir con series más largas de piezas que precisan de pocos cambios en las producciones, en cambio los robots colaborativos se adaptan con mayor facilidad a las series cortas de producción que precisan gran cantidad de cambios de modelos. Si queremos estudiar en profundidad cuándo es más adecuado integrar un robot colaborativo podemos empezar con estudiar en la potencia de carga que necesita la muñeca y los protocolos de seguridad del proceso. Hay que indicar que el grado de repetitividad que ofrecen los fabricantes para ambas aplicaciones robóticas son muy similares.
Para que sirven los cobots
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 desarrolladores de aplicaciones que proporcionan softwares especializados para procesos de paletizado, movimiento componentes o de pick & place que incluyen si es necesario IA. Otros factores a valorar como su alcance para un proceso de paletizado o el grado de protección para poder manipular alimentos, perfectamente pueden ser factores importantes para decantar la balanza en favor de una u otra aplicación. También debemos de prestar atención al tipo de programación, si precisa de mucha flexibilidad ante el número de formatos o detectar la importancia de la velocidad.
Las empresas tienen a su alcance de herramientas que les ayudan a alcanzar sus objetivos. La gran capacidad que tiene 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 recopilación de la información en un ordenador y una toma a Ethernet. Es por ello que la robótica colaborativa se está volviendo muy populares debido a que son más fáciles de instalar con prácticamente las mismas capacidades que disponen los robots industriales, solo que menos costosos en diferentes aspectos para todas las empresas de fabricación, sin importar el sector al que se dediquen.
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Los robots industriales son robustos, se sitúan sobre bases fijas y están diseñados para obtener el mayor rendimiento a las producciones de largas series. Dichas particularidades tan potentes para un gran número de trabajos, les limita a su vez para adaptarse rápidamente a nuevos puestos en las líneas de montaje.
Hay que tener en cuenta que precisan de celdas de seguridad para garantizar la integridad de los operarios, requieren de operarios formados en programación e inversiones que superan los cien mil euros en función de los equipos periféricos. Los pequeños robots ofrecen a las PYMES la posibilidad de automatizar procesos repetitivos de lotes reducidos con unos costos menores que el de los robots industriales. Por lo general, y valorando por supuesto cómo es cada proceso, por 20.000 euros tenemos a nuestra disposición robots colaborativos de media carga que tendrán un retorno del dinero invertido que puede ser de 12 meses.
Cuando las empresas de automatización inician un nuevo reto, en primer lugar analizan el proceso en cuestión y el plazo para obtener el ROI. El análisis de los detalles detectados anteriormente dictaminará si tenemos que comprar un brazo robótico industrial o un colaborativo. Si tenemos a nuestra disposición brazos robóticos que han quedado en desuso y que por sus capacidades se pueden reacondicionar al proceso, en primer lugar intentaremos buscar la forma de adaptarlos.
Cabe señalar que en la última década se ha reducido el precio de los robots está favoreciendo a las compañías a aumentar su ventaja competitiva. La automatización de los procesos repetitivos requiere de la incorporación de personas con nuevas capacidades. Este proceso de transformación requiere de la necesidad de realizar una estrategia de formación que acompañe a los operarios a implicarse al nuevo modelo productivo.
A continuación queremos resumir algunos de los beneficios de los robot colaborativos en comparación con los brazos robóticos tradicionales.
La implementación en los robots colaborativos de interfaces muy intuitivas permite que los operarios sin experiencia en programación que aprendan con un ejemplo y puedan configurar rápidamente un robot. Los caracteres de la HMI mueven el brazo robótico a los puntos de referencia deseados. Incluso la gran mayoría de los robots colaborativos permiten la programación de los procesos de manera manual. Otro método de programación es la programación manual, en el que únicamente el trabajador mueve el cobot con la mano. El robot memoriza la trayectoria a seguir para seguido repetir el programa de manera autónoma.
¿Es cierto que son seguros los cobots?
Los robots colaborativos disponen de sistemas de seguridad, pero por ello no significa que sean totalmente seguros. Tienen una fuerza limitada para que puedan funcionar sin protecciones de seguridad, pero únicamente después de realizar una evaluación exhaustiva de riesgos, podremos garantizar que no la requieren. El resultado de las evaluaciones de riesgos podría indicar la integración de equipos de seguridad adicionales como por ejemplo escáneres 3D o velocidades de operación más bajas. Al instalar un cobot, es importante disponer de todas las certificaciones, como UL para garantizar que los robots sean conformes con los estándares de la industria. La inversión inicial a la hora de comprar un cobot es inferior si lo comparamos con la de los robots tradicionales y disponen de un tamaño pequeño para minimizar los requisitos de espacio. En Automatización PRO trabajamos para todo España y Portugal por lo que estamos encantados de ofrecerte información detallada ya sea porque quieres comprar un robot colaborativo en Bizkaia o en Valencia. Algunas de las soluciones en donde más se emplean es en los procesos mover piezas y el montaje de componentes electrónicos. Todos ellos son trabajos repetitivos realizados tanto por operarios como por cobots. Históricamente, los artículos con lotes cortos eran fabricados por los operarios, sin embargo las series largas de piezas precisan de un grado de automatización más desarrollada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para realizar los cambios, los cobots son especialmente útiles en procesos como la fabricación.
Carga de máquinas automáticas
El abastecimiento de CNC es {una de las soluciones en las que más se utilizan los la segunda aplicación a la que más cobots se utilizan. Al ser muy fáciles de configurar ayuda a los trabajadores de las máquinas CNC configuren y produzcan rápidamente un lote de piezas al tiempo que liberan a los trabajadores para desempeñar otros procesos o llevar varias máquinas a la vez, lo que aumenta el rendimiento de la producción. Ahora las aplicaciones robóticas móviles están trabajando con éxito con los cobots con el fin de mejorar sus capacidades. Principalmente se emplean en el transporte de piezas a máquinas CNC.
Picking de los pedidos y paletizado de los productos
Entre los procesos en donde mayor grado de integración están adquiriendo este tipo de robots es en soluciones de pick & place de materiales. Evidentemente no ofrecen ciclos tan cortos como los robots Delta, pero sí son de gran utilidad cuando se precisa 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 empaquetado de cajas antes de realizar el envío. Estos procesos suelen dedicarse a el transporte de pequeñas piezas que se ajustan de manera adecuada a las características de los cobots. Los sistemas de visión artificial a menudo se combinan con los brazos robóticos para optimizar el proceso de control de calidad.
Hay otras aplicaciones que necesitan que el robot trace unas rutas continuas como sucede en las operaciones de soldadura o de encolado. Para lograrlo, habitualmente se utilizan software de simulación para esta aplicación y se mejoran por medio de programación outline con simulación para obtener ciclos más rápidos y reducir el número de errores.
Control de los productos de forma automatizada
Los sistemas de visión en 3D que se utilizan a los brazos robóticos pueden hacer que la inspección de calidad de los componentes sea fácil. Montar una cámara de alta resolución sobre un robot puede favorecer en el cambio rápido de lotes de piezas. La llegada de los robots crecerá a medida que se transformen en un elemento común en industrias como el de los laboratorios y el retail. No cabe duda que automatizar por medio de la robótica industrial, y más concretamente la llegada de la colaboración entre trabajadores y sistemas robóticos, está permitir disminuir los costos de fabricación e incrementar la productividad.