Al hablar de automatizar un proceso, es imprescindible seleccionar la máquina robótica 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 difuminan entre sí a medida que vamos sumando las particularidades de cada proyecto.
Cuando hablamos de 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 crecimiento que están teniendo los brazos robóticos 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 queremos investigar 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 una u otra aplicación. Del mismo modo debemos de prestar importancia al tipo de programación, si necesita de una máxima flexibilidad ante los cambios de productos o detectar la importancia de si la velocidad puede ser un factor determinante.
Existe una tecnología que está ayudando a las empresas 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 toma a Ethernet. Por todos los hechos indicados, los cobots se están volviendo muy populares porque son más fáciles de implementar con muchos de los mismos beneficios que disponen los robots industriales, pero más baratos en muchos sentidos para todas las empresas de fabricación, independientemente del sector al que se dediquen.
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Los robots industriales son robustos, se instalan sobre bases fijas y han sido creados para obtener el mayor rendimiento a las producciones con ciclos muy elevados. 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.
Además, requieren de jaulas de seguridad para preservar la integridad de los operarios, requieren de expertos en programación e inversiones que superan los 100.000 € en función de los equipos periféricos. Los robots colaborativos ofrecen a las PYMES la posibilidad de automatizar procesos repetitivos de lotes cortos y medianos 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, la primera opción se centrará en 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 conlleva la incorporación de personas con nuevos conocimientos. Este proceso de transformación precisa de la necesidad de realizar un plan de formación que acompañe a las personas a adaptarse al nuevo modelo productivo.
A continuación se muestran algunos de los beneficios de los cobots respecto a los robots industriales
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 que se muestran la HMI mueven el robot 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 brazo cobot con la mano. El cobot aprende la ruta a seguir para seguido repetir el programa de manera automatizada.
¿Es cierto que son seguros 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 operar 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 área o velocidades de operación más bajas. Al instalar un robot colaborativo, es importante tener todas las certificaciones, como UL para garantizar que los robots cumplan con los estándares de la industria. Una de las grandes ventajas de los cobots es que e costo inicial a la hora de comprar robots colaborativos es mucho menor en comparación con el de los robots tradicionales. 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 Castilla la Mancha, en Aragón o en Chile por poner un ejemplo.
Coger y dejar piezas con sistemas automáticos
Algunas de las soluciones más recomendables son los procesos mover piezas 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 fabricados por las personas, 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, estos brazos robóticos son especialmente útiles en industrias como la logística.
Abastecimiento de centros de mecanizado
El abastecimiento de máquinas CNC es {una de las soluciones en las que más se utilizan los la segunda aplicación a la que más cobots se destinan. Su facilidad de programación permite que los operadores de las máquinas CNC programen y produzcan rápidamente un lote de piezas al tiempo que liberan a las personas para llevar a cabo otras tareas o encargarse de varias máquinas al mismo tiempo, favoreciendo el aumento de la productividad. Ahora las aplicaciones robóticas móviles están trabajando con éxito con los cobots para aumentar sus prestaciones. Principalmente se utilizan para el envío de componentes a máquinas CNC.
Embalaje y paletizado de los productos
Entre los procesos en donde mayor aceptación están teniendo los cobots 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 siendo repetitivas son susceptibles de ser automatizadas, como el empaquetado de cajas antes de realizar el envío. Estas tareas suelen dedicarse a 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 cobots para mejorar la calidad del producto.
Existen otras soluciones que requieren que el brazo robótico trace unas rutas uniformes 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 índice de errores.
Mejora de la calidad de las piezas con supervisión robótica
Las cámaras de visión que se añaden a los robots colaborativos pueden hacer que la supervisión de las piezas sea sencilla. Colocar un equipo de visión en 3D sobre un robot puede favorecer en el cambio rápido de productos. La integración de los brazos robóticos aumentará a medida que se transformen en una máquina más en sectores como el del sector servicios y el retail. Es evidente que la incorporación de los robots colaborativos, y en concreto la llegada de la colaboración entre operarios y sistemas robóticos, está logrando reducir los costos de fabricación y aumentar la productividad.