Cuando nos referimos a automatizar un proceso, debemos de elegir la máquina automática a tenor de las características de la aplicación como puede ser el tiempo de ciclo, el espacio necesario, y si es necesario que se dé una cooperación entre un operario y un robot (HRC) cuando así lo precise. Puede que aparente ser muy sencillo tomar la solución adecuada sin embargo a decir verdad, las líneas se difuminan entre sí en función de las características de cada proyecto.
Cuando hablamos de la optimización de las fabricaciones estamos hablando de la reducción de costes y de los recursos que disponemos para hacer frente al incremento de las producciones sin que aumenten en exceso las nuevas incorporaciones de trabajadores. Con el fin de hacernos una idea aproximada de la gran aceptación que tienen los robots colaborativos en las empresas, según un análisis hecho antes de la llegada del covid-19 de IFR.org, los robots colaborativos ocuparán alrededor de un 30% en 2027 del cómputo global de brazos robóticos instalados a nivel global con un valor que rondará los 5 billones de dólares.
Por definición, aunque evidentemente tiene sus matizaciones, los robots industriales han sido diseñados para poder trabajar con producciones más largas de piezas 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 precisan gran cantidad de cambios de modelos. Si pretendemos estudiar en profundidad cuándo es mejor agregar un cobot podemos empezar con estudiar en la capacidad de carga útil que necesita la aplicación y los protocolos de seguridad del trabajo. Hay que indicar que el grado de repetición que disponen los proveedores para ambas aplicaciones robóticas son muy similares.
Para que sirven los robots colaborativos
Los cobots pueden realizar prácticamente los mismos trabajos que los robots industriales gracias a que se están creando un importante ecosistema de desarrolladores de aplicaciones que proporcionan softwares especializados para trabajos de soldadura, manipulación componentes o de pick & place que agregan si lo requiere IA. Otros aspectos a valorar como el alcance del brazo para un proceso de paletizado o el grado de protección para poder manipular alimentos, perfectamente pueden ser aspectos importantes para decidirse en favor de un tipo de robot. También necesitamos prestar importancia al tipo de programación, si requiere o no de una máxima flexibilidad ante los cambios de formatos o detectar la importancia de si la velocidad puede ser un factor determinante.
Las empresas buscan optimizar las fabricaciones, eliminar las paradas de las máquinas y reducir los costes de la inversión. Las posibilidades que ofrece actualmente la inteligencia artificial ayuda a las PYMES optimizar sus producciones. La monitorización de los entornos de las fabricaciones y la mejora de los mismos, es viable gracias a la obtención de datos en un PC y una conexión a Ethernet. Por todos los argumentos señalados, los robots colaborativos se están volviendo muy populares porque son más fáciles de implementar con prácticamente las mismas características que tienen los robots tradicionales, solo que menos costosos en diferentes aspectos para las empresas industriales, independientemente del sector al que se dediquen.
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Los robots industriales son pesados, están montados en puestos estables y han sido creados para extraer el mayor rendimiento a las producciones de gran volumen. Estas particularidades tan potentes para un gran número de aplicaciones, les limita a su vez para adaptarse rápidamente a los nuevos procesos.
Hay que tener en cuenta que necesitan de vallados de seguridad para velar por la seguridad de los operarios, necesitan de expertos en programación e inversiones que superan los cien mil euros en función de los accesorios. Los cobots garantizan a las PYMES la posibilidad de automatizar trabajos repetitivos de pequeñas y grandes series con unos costos muy inferiores que el de los robots industriales. Por lo general, y siempre en función de la aplicación, por 20.000 € podemos adquirir robots colaborativos de mediana carga que generarán un ROI que por lo general suele rondar el año.
Al iniciar un nuevo proyecto las empresas de automatización, lo primero que analizan es la aplicación que se va a realizar y en cuánto tiempo se va a producir el retorno de la inversión. El análisis de los detalles señalados hasta el momento determinará si debemos de adquirir un brazo robótico tradicional o un colaborativo. Si se da el caso brazos robóticos que han quedado en desuso y que por sus capacidades son aptos para el nuevo trabajo, se intentará buscar el modo de integrarlos. 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 integración de aplicaciones automáticas conlleva la incorporación de trabajadores con nuevos perfiles. Este cambio requiere de la necesidad de realizar una estrategia de formación que acompañe a las personas a implicarse al nuevo modelo productivo.
A continuación nos gustaría detallar los principales beneficios de los cobots respecto a los robots industriales.
La implementación en los robots colaborativos de interfaces muy sencillas permite que los trabajadores sin experiencia en programación que sean entrenados con un ejemplo y puedan modificar fácilmente un robot. Los caracteres que aparecen la HMI mueven el brazo del robot a los puntos de referencia indicados. Incluso la gran mayoría de los cobots permiten la configuración de los equipos de manera manual. Otro sistema de programación es la programación manual, en el que simplemente el operario guía el cobot con manualmente. El cobot memoriza la trayectoria a realizar para después repetir el programa de manera automatizada.
¿Es cierto que son seguros los cobots?
Los robots colaborativos llevan incorporados sistemas de seguridad, pero no quiere decir que sean 100% seguros. Disponen de una fuerza limitada para que puedan operar sin vallados de seguridad, pero solo después de llevar a cabo una evaluación exhaustiva de riesgos, podremos asegurar que no la necesitan. El resultado de las evaluaciones de riesgos podría indicar la incorporación de equipos de seguridad adicionales como por ejemplo escáneres de área o velocidades de operación reducidas. Si elegimos un cobot, 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.
El precio inicial a la hora de comprar un robot colaborativo es muy inferior en comparación con la de los robots tradicionales. En Automatización PRO trabajamos para toda España, Portugal y Latinoamérica por lo que estamos encantados de ofrecerte información detallada ya sea porque quieres comprar un robot en Extremadura, en Castilla y León o en Colombia por poner un ejemplo.
Coger y dejar piezas con soluciones automatizadas
Algunas de las soluciones más recomendables son los procesos de coger y dejar componentes y el montaje de componentes electrónicos. Todos ellos son trabajos repetitivos llevados a cabo tanto por trabajadores como por cobots. Hasta la fecha, las series con lotes cortos eran desarrollados de la mano de las personas, y en cambio los lotes de alto volumen precisan de una automatización más desarrollada. Con la facilidad que ofrecen los robots colaborativos para realizar los cambios, los cobots son especialmente eficaces en industrias como la manufactura.
Abastecimiento de centros de mecanizado
El abastecimiento de máquinas CNC es {uno de los procesos en los que más se utilizan los la segunda aplicación a la que más cobots se destinan. Al ser muy fáciles de programar ayuda a los operarios de las máquinas CNC configuren y fabriquen rápidamente una serie de piezas al tiempo que liberan a los operarios para realizar otros procesos o controlar varias máquinas al mismo tiempo, lo que aumenta el rendimiento de la producción. Actualmente las aplicaciones robóticas móviles están cooperando con éxito con los robots colaborativos para mejorar sus prestaciones. Sobre todo se utilizan para el transporte de materias primas a máquinas de control numérico.
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 carga y descarga de materiales. Evidentemente no son tan rápidos como los robots Delta, pero son especialmente útiles cuando se requiere de una manipulación con mayor carga útil.
En estos procesos sobresalen todas las tareas que siendo repetitivas permiten ser automatizadas, como el armado de paquetes antes de realizar el envío. Estos procesos suelen necesitar el transporte de pequeñas cargas que se adaptan de manera adecuada a las características de los cobots. Los equipos de visión en 3D a menudo se integran en robots colaborativos para mejorar la calidad del producto. Hay otras aplicaciones que necesitan que el robot colaborativo realice unas rutas continuas como ocurre en las operaciones de soldadura o de encolado. Para lograrlo, frecuentemente se utilizan softwares para estos procesos y se mejoran por medio de programación fuera de línea con generación de código para obtener ciclos más rápidos y reducir el número de errores.
Control de los productos de manera automatizada
Los sistemas de visión en 3D que se añaden a los cobots son capaces de lograr que la inspección de calidad de los componentes sea fácil. Montar un equipo de visión en 3D sobre un robot puede ser de gran utilidad en el cambio de un producto a otro. La llegada de los brazos robóticos aumentará aún más que se transformen en un elemento común en sectores como el del procesamiento de alimentos y el logístico. Es una realidad que automatizar por medio de los robots, y especialmente la llegada de la colaboración entre operarios y robots, está permitir disminuir los costos de producción e incrementar la productividad.