Al hablar de automatizar un proceso, debemos de seleccionar la máquina automática en función de las particularidades del proceso, como puede ser el tiempo de ciclo y el espacio requerido. Parece que es muy sencillo tomar una solución generalizada pero la realidad es que las líneas se confunden entre sí a medida que vamos sumando las dificultades de cada proyecto.
Al referirnos a la optimización de las fabricaciones estamos hablando de la reducción de costes y de la tecnología que tenemos disponible la capacidad de reacción ante el aumento de las producciones 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 de IFR.org, el mercado de los robots colaborativos 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 concepto, aunque conlleva desde luego sus matizaciones, los robots industriales han sido diseñados para poder trabajar con series más largas de piezas que necesitan de pocos cambios en las producciones, mientras que los robots colaborativos se adaptan con mayor facilidad a las series cortas de fabricación que requieren un mayor número de cambios de productos. Si deseamos analizar con mayor detenimiento cuándo es mejor agregar un robot colaborativo podemos empezar con fijarnos en la capacidad de carga útil que requiere la muñeca y los requisitos 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 pueden realizar prácticamente los mismos procesos que los robots tradicionales gracias a que en los últimos años se ha desarrollado un potente ecosistema de proveedores que ofrecen softwares especializados para trabajos de paletizado, movimiento componentes o de picking que agregan si es necesario inteligencia Artificial. Otros factores a valorar como el alcance del brazo para un proceso de paletizado o el grado de protección para poder trabajar en el sector alimentario, perfectamente pueden ser aspectos trascendentales para decantar la balanza en favor de un cobot o un robot industrial. También debemos de prestar importancia al tipo de programación, si necesita de una máxima flexibilidad ante los cambios de productos o detectar la importancia de la velocidad.
Existe una tecnología que está ayudando a las PYMES a alcanzar sus retos y es la robótica colaborativa y la Inteligencia Artificial. Las posibilidades que ofrece hoy en día el Deep Learning permite también a las pequeñas empresas beneficiarse de sus capacidades para mejorar las producciones. La monitorización de los entornos operativos y la mejora de los mismos, es viable gracias a la recopilación de datos en un PC y una conexión a Ethernet.
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Por todos los hechos anteriormente mencionados, los cobots se han vuelto muy populares dado que son más fáciles de integrar al tiempo que mantienen gran parte de las capacidades que aportan los robots industriales. Es una solución más económica y accesible, en muchos sentidos, para todas las empresas de fabricación, sin importar el tipo de sector al que se encuentren destinados.
Los robots industriales son pesados, se ubican sobre bases estables y han sido creados para obtener el mayor rendimiento a las producciones de gran volumen. Estas 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 necesitan de jaulas de seguridad para preservar la integridad de los operarios, requieren de personal con conocimientos avanzados en programación e inversiones que superan los 100.000 € en función de los accesorios. Los robots colaborativos ofrecen a las PYMES la posibilidad de automatizar tareas repetitivas de pequeñas y grandes series con unos costos muy inferiores al de los robots tradicionales. Por lo general, y siempre en función de la aplicación, por 20.000 € podemos encontrar cobots de mediana carga que tendrán un retorno de la inversión que será inferior al año.
Cuando las empresas de automatización asumen un nuevo reto, lo primero que analizan es la aplicación que se va a realizar y el tiempo del ROI. El análisis de todos los factores señalados hasta el momento dictaminará si tenemos que comprar un robot tradicional o un colaborativo. Si tenemos a nuestra disposición robots que han quedado en desuso y que por sus características se pueden reacondicionar al proceso, se intentará 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 precisa de la incorporación de operarios con nuevos conocimientos. Este proceso de transformación precisa de la necesidad de realizar un plan de formación que acompañe a los operarios a adaptarse al nuevo modelo productivo.
A continuación nos gustaría recalcar algunos de los beneficios de los robot colaborativos en comparación con los brazos robóticos tradicionales.
La implementación en los cobots de pantallas táctiles muy intuitivas permite que las personas 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 establecidos. Incluso la gran mayoría de los cobots permiten la programación de los equipos manualmente. Otro método de programación es el registro de seguimiento, en el que simplemente el operario mueve el robot colaborativo con la mano. El cobot aprende las coordenadas a seguir para seguido repetir el programa de manera autónoma.
¿Son confiables los robots colaborativos?
Los robots colaborativos llevan integrados sistemas de seguridad, pero por ello no significa que sean totalmente seguros. Disponen de una fuerza limitada para que puedan funcionar sin protecciones de seguridad, pero solo después de realizar una evaluación exhaustiva de riesgos, podremos asegurar que no la requieren. El resultado de las evaluaciones de riesgos podría indicar la incorporación de equipos de seguridad adicionales como escáneres de zona o velocidades de operación más bajas. Al instalar un robot colaborativo, es importante tener todas las certificaciones, como SGS para garantizar que los robots cumplan con los estándares de la industria. El costo inicial a la hora de comprar robots colaborativos es mucho menor en comparación con los robots industriales y tienen un tamaño pequeño para minimizar los requisitos 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 un robot colaborativo en La Palma de Gran Canarias o en Zamora por poner un ejemplo.
Coger y dejar piezas con sistemas automáticos
Algunas de las soluciones más recomendables son los procesos de coger y dejar componentes y el ensamblaje de piezas electrónicas. Todos ellos son tareas repetitivas realizados tanto por humanos como por robots colaborativos. Tradicionalmente, los artículos de bajo volumen eran hechos por las personas, mientras que los lotes de alto volumen necesitan de una 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.
Atención de máquinas de control numérico
El abastecimiento de CNC es {una de las soluciones en las que más se utilizan los cobots. Su facilidad de programación permite que los operarios de los CNC programen y ejecuten rápidamente un lote de piezas al tiempo que liberan a los operarios para realizar otras tareas o dirigir varias máquinas al mismo tiempo, favoreciendo el aumento de la productividad. Ahora las aplicaciones robóticas móviles están trabajando con éxito con los cobots para ampliar sus prestaciones. Principalmente se usan para el envío de componentes a máquinas de control numérico.
Embalaje y células de paletizado
Entre los procesos en donde mayor aceptación están teniendo este tipo de robots es en soluciones de pick & place de componentes. Estos robots no son tan rápidos como los robots Scara, pero sí son de gran utilidad cuando se requiere de un alcance de brazo mayor. En dichas soluciones destacan todas aquellas tareas que por ser grandes producciones son susceptibles de ser automatizadas, como el empaquetado de cajas antes de realizar el envío. Estos trabajos suelen conllevar la manipulación 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 los brazos robóticos para mejorar la calidad del producto.
Existen otras soluciones que requieren que el robot colaborativo trace unas rutas continuas como ocurre en las operaciones de soldadura o de dispensación. Para lograrlo, frecuentemente se utilizan simuladores para esta aplicación y se integra a la perfección la programación fuera de línea con generación de código para lograr movimientos más rápidos y reducir el número de errores.
Mejora de la calidad de las piezas con supervisión robótica
Las cámaras de visión que se incorporan a los brazos robóticos pueden hacer que la supervisión de las piezas sea eficaz. Colocar un sistema de visión sobre un robot colaborativo puede favorecer en el cambio rápido de lotes de piezas. La integración de los brazos robóticos aumentará a medida que se transformen en un elemento común en sectores como el del sector servicios y el retail. No cabe duda que la incorporación de los robots, y más concretamente la llegada de la colaboración entre humanos y máquinas, está logrando reducir los costos de fabricación y aumentar la productividad.