Si hablamos de automatizar un proceso productivo, debemos de seleccionar la máquina automática a tenor de las particularidades de la aplicación como puede ser el tiempo de ciclo, el espacio necesario, y si es necesario que exista una colaboración entre un operario y un robot (HRC) cuando así lo precise. Puede que aparente ser muy sencillo tomar una solución generalizada sin embargo la realidad es que los conceptos se mezclan entre sí en función de las características de cada proyecto.
Al buscar la mejora de las fabricaciones estamos hablando de la reducción de costes y de la tecnología que tenemos disponible para dar respuesta al incremento de los pedidos sin que aumenten en exceso las contrataciones de personal. Con el fin de tener una idea aproximada de la gran aceptación que viven los robots colaborativos en las pequeñas y medianas empresas, según un informe hecho antes de la pandemia de IFR.org, los cobots ocuparán alrededor de un 30% en 2027 del total de robots industriales instalados en el mundo con un valor que rondará los 5 billones de dólares.
Por definición, aunque conlleva desde luego sus matizaciones, los brazos robóticos tradicionales han sido diseñados para poder trabajar con series más largas de piezas que necesitan de escasos cambios de formatos, en cambio los cobots se ajustan con mayor facilidad a las series cortas de fabricación que requieren gran cantidad de cambios de modelos. Si queremos analizar en profundidad cuándo es mejor integrar un cobot debemos de fijarnos en la potencia de carga que necesita la muñeca y los protocolos de seguridad del proceso. Cabe señalar que el grado de repetición que ofrecen los proveedores para ambas aplicaciones robóticas son realmente parecidos.
Para que sirven los cobots
Los robots colaborativos son capaces de llevar a cabo prácticamente las mismas tareas que los robots industriales gracias a que en los últimos años se ha desarrollado un potente ecosistema de proveedores que diseñan softwares especializados para trabajos de paletizado, manipulación componentes o de picking que agregan si es necesario inteligencia Artificial. Otros factores a valorar como su alcance para una aplicación de paletizado o el grado de protección para poder trabajar en el sector alimentario, son factores importantes para elegir un tipo de robot. También debemos de prestar atención al tipo de programación, si requiere o no de una máxima flexibilidad ante el número de formatos o detectar la importancia de si la cadencia puede ser un factor determinante.
Existe una tecnología que favorece a las empresas a alcanzar sus retos y son los cobots y la IA. Las posibilidades que ofrece hoy en día la inteligencia artificial permiten también a las pequeñas empresas aumentar sus capacidades. La gestión de los entornos operativos y sus correspondientes ajustes automáticos, es posible gracias a la recopilación de datos en un PC y una toma a Ethernet. Por todos los hechos indicados, la robótica colaborativa ha cobrado gran relevancia porque son más fáciles de instalar con muchos de los mismos beneficios que tienen los robots tradicionales, pero más baratos en muchos sentidos para todas las empresas productivas, sin importar tipo de sector al que se encuentren destinados.
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Los robots tradicionales son pesados, se colocan en puestos estables y han sido creados para obtener el mayor rendimiento a las producciones de largas series. Estas particularidades tan importantes para un gran número de aplicaciones, les limita a su vez para adaptarse rápidamente a los cambios.
Hay que tener en cuenta que precisan de celdas de seguridad para preservar la seguridad de los operarios, necesitan de personal con conocimientos avanzados en programación y potentes inversiones que superan los 100.000 € en función de los accesorios. Los pequeños robots ofrecen a las compañías pequeñas la opción de automatizar trabajos repetitivos de lotes reducidos con unos costos muy inferiores al de los robots tradicionales. Normalmente, y siempre en función de la aplicación, por 20.000 euros tenemos a nuestra disposición cobots de hasta 5 kg que tendrán un ROI 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 en cuánto tiempo se va a producir el retorno de la inversión. El análisis de los detalles señalados anteriormente determinará si debemos que comprar un robot industrial o un colaborativo. Si se da el caso brazos robóticos que han quedado en desuso y que por sus características se pueden reacondicionar al proceso, la primera opción se centrará en buscar la forma de adaptarlos. Cabe señalar que en la última década se ha reducido el precio de los robots está ayudando a las compañías a aumentar su competitividad. La automatización de los procesos repetitivos requiere de la incorporación de personas con nuevos perfiles. Este proceso de transformación requiere de la necesidad de realizar un plan de capacitación que acompañe a los trabajadores a implicarse al nuevo modelo productivo.
A continuación nos gustaría recalcar los principales beneficios de los cobots.
La implementación en los robots colaborativos de interfaces muy sencillas permite que los operarios sin experiencia en programación que aprendan con un ejemplo y puedan configurar rápidamente un robot. Los iconos que aparecen la HMI mueven el brazo del robot a los puntos de referencia deseados. Incluso muchos de los robots colaborativos permiten la programación de los equipos de manera manual. Otro sistema de programación es la programación manual, en el que únicamente el operario mueve el el brazo robótico con manualmente. El cobot memoriza la trayectoria a realizar para después repetir el programa de manera autónoma.
¿Son confiables los robots colaborativos?
Los cobots llevan integrados sistemas de seguridad, pero por ello no significa que sean 100% seguros. Disponen de una potencia limitada para que puedan trabajar sin protecciones de seguridad, pero únicamente después de realizar un análisis completo de riesgos, podremos asegurar que no la necesitan. El resultado del informe podría señalar la incorporación de equipos de seguridad adicionales como por ejemplo escáneres de zona o velocidades de trabajo más bajas. Al instalar un robot colaborativo, es importante disponer de todas las certificaciones, como UL para garantizar que los robots cumplan con los estándares de la industria. El precio a la hora de comprar robots colaborativos es inferior si lo comparamos con los robots industriales y requieren de un espacio reducido para su colocación. 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 Soria o en León.
¿Dónde puedo utilizar un robot colaborativo?
Algunas de las aplicaciones más recomendables son los procesos pick & place y el ensamblaje de componentes electrónicos. Todos ellos son trabajos repetitivos realizados tanto por trabajadores como por cobots. Hasta la fecha, las series con lotes cortos eran desarrollados por las personas, mientras que las series largas de piezas requieren de una automatización más desarrollada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para los cambios rápidos, los robots colaborativos son especialmente útiles en procesos como la manufactura.
Suministro de piezas a máquinas de control numérico
El abastecimiento de CNC es {uno de los procesos en los que más se emplean los cobots. Su facilidad de programación permite que los operarios de los CNC programen y fabriquen rápidamente una serie de piezas al tiempo que liberan a los trabajadores para llevar a cabo otros procesos o encargarse de varias máquinas al mismo tiempo, lo que aumenta el rendimiento de la producción. Ahora los vehículos autónomos están cooperando con éxito con los robots colaborativos para aumentar sus capacidades. Sobre todo se utilizan para el transporte de materias primas a máquinas automáticas.
Embalaje y paletizado automático
Entre los procesos en donde mayor grado de integración están teniendo los robots colaborativos es en aplicaciones de carga y descarga de piezas. 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. Entre dichas soluciones destacan todas aquellas tareas que al ser series largas permiten ser automatizadas, como el armado de paquetes antes de enviar el pedido. Estas tareas suelen conllevar el transporte de pequeñas piezas que se ajustan perfectamente a las características de los robots colaborativos. Los sistemas de visión en 3D a menudo se integran en cobots para mejorar la calidad del producto.
Existen otras aplicaciones que necesitan que el robot colaborativo realice unas trayectorias continuas como sucede en las operaciones de soldadura o de encolado. La mayoría de las veces se emplean simuladores para estos procesos y se mejoran por medio de programación outline con simulación para lograr movimientos más rápidos y reducir la cantidad de errores.
Mejora de la calidad de los productos con supervisión robótica
Las cámaras de inspección de metrología que se incorporan a los robots son capaces de lograr que el control de los componentes sea eficaz. Colocar una cámara de alta resolución sobre un cobot puede favorecer en el cambio rápido de productos. La integración de los brazos robóticos crecerá aún más que se vean como una herramienta más en sectores como el de los laboratorios y el logístico. Es un hecho que automatizar por medio de la robótica colaborativa, y sobre todo la llegada de la colaboración entre trabajadores y robots colaborativos, está logrando disminuir los costos de fabricación y aumentar la productividad.
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