Al hablar de automatizar un proceso, necesitamos elegir el robot en función de las características del proceso como puede ser el tiempo de ciclo, el espacio requerido, y si es preciso que exista una cooperación entre un operario y un robot (HRC) cuando así lo requiera. Parece que es muy sencillo tomar la solución adecuada sin embargo la realidad es que las líneas se mezclan entre sí a medida que vamos sumando las particularidades de cada proyecto.
Cuando hablamos de la mejora de los procesos productivos 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. Con el fin de hacernos una idea aproximada del éxito que están viviendo los robots colaborativos en las empresas, según un informe hecho antes de la irrupción del coronavirus de IFR.org, los robots colaborativos ocuparán alrededor de un 30% en 2027 del total de robots industriales instalados a nivel global con un importe que alcanzará los 5 billones de dólares.
Por concepto, aunque evidentemente tiene sus matizaciones, los brazos robóticos tradicionales han sido creados para poder trabajar con producciones más largas de componentes que requieren de escasos cambios en las producciones, mientras que los robots colaborativos se ajustan con gran facilidad a las series cortas de fabricación que requieren un mayor número de cambios de modelos. Si pretendemos analizar en profundidad cuándo es más adecuado integrar un robot colaborativo debemos de fijarnos en la capacidad de carga útil que requiere la muñeca y los protocolos de seguridad del proceso. Hay que indicar que el grado de repetitividad que ofrecen los proveedores para ambas aplicaciones robóticas son muy similares.
Para que sirven los cobots
Los cobots pueden realizar prácticamente las mismas aplicaciones que los robots tradicionales gracias a que en los últimos años se ha desarrollado un importante ecosistema de desarrolladores de aplicaciones que ofrecen softwares especializados para trabajos de soldadura, movimiento componentes o de pick & place que agregan si es necesario inteligencia Artificial. Otros aspectos a tener en cuenta como el alcance del brazo para una aplicación de paletizado o el grado de protección para poder trabajar en el sector alimentario, pueden ser determinantes a la hora de elegir un cobot o un robot industrial. También debemos de prestar importancia al tipo de programación, si requiere o no de una máxima flexibilidad ante los cambios de productos o definir la importancia de la cadencia.
Existe una tecnología que favorece a las empresas a alcanzar sus retos y son los cobots y la IA. La gran capacidad que tiene la IA permite también a las pequeñas empresas beneficiarse de sus capacidades para mejorar las producciones. La monitorización de los entornos operativos y su optimización automatizada, es viable gracias a la obtención de la información en un ordenador y una conexión a Ethernet. Es por ello que la robótica colaborativa ha cobrado gran relevancia porque son más fáciles de implementar con muchos de los mismos beneficios que tienen los robots tradicionales, solo que menos costosos en diferentes aspectos para las empresas industriales, sin importar su tamaño.
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Los robots tradicionales son robustos, se ubican sobre bases estables y han sido creados para extraer el mayor rendimiento a las producciones de gran volumen. Estas particularidades tan importantes para un gran número de trabajos, les limita a su vez para adaptarse rápidamente a los nuevos procesos.
Hay que tener en cuenta que requieren de jaulas de seguridad para preservar la integridad de los operarios, requieren de operarios formados en programación e inversiones que con gran facilidad superan los 100.000 € en función de los equipos periféricos. Los pequeños robots garantizan a las PYMES la posibilidad de automatizar trabajos repetitivos de pequeñas y grandes series con unos costos menores que el de los robots tradicionales. Habitualmente, y valorando por supuesto cómo es cada proceso, por 20.000 euros podemos adquirir cobots de hasta 5 kg que tendrán un ROI que puede ser de 12 meses.
Al iniciar un nuevo proyecto las empresas de robótica, lo primero que analizan es la aplicación que se va a realizar y el plazo para obtener el ROI. El análisis de todos los aspectos detectados hasta el momento determinará si tenemos que comprar un brazo robótico industrial o cobot. Si se da el caso robots que se han dejado de utilizar en otros procesos y que por sus capacidades se pueden reacondicionar al proceso, en primer lugar intentaremos buscar el modo de integrarlos. Hay que recordar que en los últimos años se ha reducido el precio de los robots está favoreciendo a las empresas a aumentar su ventaja competitiva. La automatización de los procesos repetitivos requiere de la incorporación de operarios con nuevos conocimientos. Este cambio precisa de la necesidad de realizar una estrategia de formación que acompañe a los trabajadores a implicarse al nuevo modelo productivo.
A continuación queremos detallar algunos de los beneficios de los robot colaborativos en comparación con los brazos robóticos tradicionales.
La implementación en los robots colaborativos de pantallas táctiles muy intuitivas permite que los operarios sin experiencia en programación que sean entrenados con un ejemplo y puedan configurar rápidamente un robot. Los iconos de la HMI desplazan el brazo robótico a los puntos de referencia establecidos. Además la gran mayoría de los robots colaborativos permiten la configuración de los procesos de manera manual. Otro método de programación es la programación manual, en el que simplemente el operario mueve el brazo cobot con la mano. El cobot memoriza la ruta a seguir para después repetir el programa de manera automatizada.
¿Es cierto que son seguros los robots colaborativos?
Los robots colaborativos disponen de sistemas de seguridad, pero por ello no quiere decir que sean 100% seguros. Tienen una fuerza limitada para que puedan operar sin barreras de seguridad, pero únicamente después de realizar una evaluación exhaustiva de riesgos, podremos asegurar que no la requieren. El resultado de las evaluaciones de riesgos podría señalar la integración de sistemas de seguridad adicionales como por ejemplo escáneres 3D o reductores de velocidad. Al instalar un robot colaborativo, es importante disponer de todas las certificaciones, como la alemana TUV SUD para garantizar que los robots sean conformes con los estándares de la industria.
Una de las ventajas de los robots colaborativos es que la inversión inicial a la hora de comprar un cobot es mucho menor si lo comparamos con la de los brazos robóticos. En Automatización PRO trabajamos para toda España, Portugal y Latinoamérica por lo que estamos encantados de ofrecerte información detallada ya sea porque quieres comprar robots colaborativos en Castilla y León, en Castilla la Mancha o en México por poner un ejemplo.
Coger y dejar piezas con sistemas automáticos
Algunas de las aplicaciones en donde más se emplean es en los procesos pick & place y el ensamblaje de componentes electrónicos. Todos ellos son trabajos repetitivos llevados a cabo tanto por humanos como por robots colaborativos. Hasta la fecha, las series de bajo volumen eran fabricados por los trabajadores, mientras que las series largas de piezas requieren de una automatización más avanzada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para realizar los cambios, estos brazos robóticos son especialmente útiles en industrias como la logística.
Atención de centros de mecanizado
El abastecimiento de máquinas CNC es {uno de los procesos en los que más se utilizan los cobots. Al ser muy fáciles de configurar ayuda a los operadores de las máquinas CNC configuren y ejecuten rápidamente una serie de piezas al tiempo que liberan a los operarios para llevar a cabo otros procesos o dirigir varias máquinas a la vez, favoreciendo el aumento de la productividad. Ahora las aplicaciones robóticas móviles están cooperando con éxito con los cobots para mejorar sus capacidades. Principalmente se utilizan para el envío de materiales a centros de mecanizado.
Envasado y células de paletizado
Entre los procesos en donde mayor aceptación están adquiriendo los cobots es en procesos de carga y descarga de componentes. Estos robots no son tan rápidos como los robots Scara, pero son especialmente útiles cuando se precisa de una manipulación con mayor peso. Entre dichas soluciones sobresalen las tareas que por ser grandes producciones permiten ser automatizadas, como el empaquetado de paquetes antes de realizar el envío. Estas tareas suelen necesitar la manipulación de pequeñas cargas que se ajustan perfectamente a las características de los robots colaborativos. Los equipos de visión artificial a menudo se integran en cobots para mejorar la calidad del producto.
Existen otras soluciones que necesitan que el cobot realice unas rutas fijas como ocurre en las soldaduras robotizadas o de dispensación. Para conseguirlo, frecuentemente se utilizan software de simulación para estos procesos y se integra a la perfección la programación outline con generación de código para obtener movimientos más rápidos y disminuir el número de fallos.
Robots colaborativos para la inspección de calidad automática
La visión en 3D que se emplean a los robots pueden lograr que la supervisión de los componentes sea eficaz. Montar una cámara sobre un robot industrial puede ser de gran utilidad en el cambio rápido de lotes de piezas. La llegada de los robots crecerá aún más que se vean como un elemento común en industrias como el de la medicina y el retail. Es evidente que la incorporación de los robots, y en concreto la llegada de la colaboración entre trabajadores y robots, está permitir reducir los costos de producción y aumentar la productividad.