Cobots: Moldeando la Próxima Generación de Robótica Avanzada en Manufactura

Históricamente, la automatización en manufactura ha sido un martillo. Y como saben los operadores de máquinas y los gerentes de planta, no todo problema es un clavo.

Por fortuna, la automatización en manufactura ha avanzado considerablemente en los últimos años, trayendo soluciones más ágiles, rentables y seguras a los problemas más complejos de la manufactura. Los robots colaborativos, también conocidos como "cobots", son un grupo emergente de robots que cumplen con los criterios de la ISO para realizar "tareas de naturaleza colaborativa mientras comparten todo o parte de su espacio de alcance con operadores humanos". Si bien trabajar de forma segura y eficiente junto a operadores humanos es la característica definitoria de los robots colaborativos, existe una larga lista de ventajas que estos robots más ligeros e inteligentes ofrecen en comparación con sus contrapartes tradicionales.

¿Cuál es la diferencia entre cobots y robots industriales tradicionales?

Gracias a sensores de seguridad integrados y sensores de fuerza externa, los cobots no siempre necesitan estar protegidos de los operadores humanos. Si bien su tamaño más pequeño y características de seguridad integradas resultan en que los robots colaborativos tengan capacidades de carga útil mucho menores y velocidades más lentas que sus contrapartes industriales grandes, estacionarias y de alta velocidad, los cobots realizan muchas de las mismas tareas, pero lo hacen junto a operadores humanos que pueden ajustar rápidamente la variación del proceso e incluso enseñar al robot nuevos procesos sin tener que pasar por tediosos procedimientos de apagado y bloqueo.

Los robots industriales tradicionales como cartesianos, SCARA, articulados y delta pueden ser muy efectivos en aplicaciones de alta velocidad con poca o ninguna variación, y en el levantamiento de grandes cargas útiles o ejerciendo fuerza significativa. Pero en situaciones donde la variación del proceso es frecuente, estas máquinas grandes, pesadas, estacionarias y costosas pueden causar más tiempo de inactividad del que valen. Los robots colaborativos no solo son menos costosos, también son lo suficientemente ligeros para moverse a diferentes estaciones de trabajo, y se programan y "enseñan" fácilmente por operadores humanos regulares.

Además, trabajar junto a estos robots seguros y fácilmente programables alivia a los trabajadores humanos de tener que realizar el trabajo más monótono y poco ergonómico de la instalación. La programación simple y la capacidad de aprendizaje de los robots colaborativos los convierten en compañeros de trabajo confiables y sin conflictos.

Seguridad y eficiencia con robótica colaborativa avanzada

"¡Los robots vienen a quitarnos el trabajo!" puede ser un titular escandaloso, pero dista mucho de ser una representación precisa del futuro que los robots colaborativos representan en la manufactura. En lugar de reemplazar a los trabajadores humanos, los cobots están diseñados específicamente para ayudar a los trabajadores humanos asumiendo las tareas más desagradables y/o inseguras, y haciendo que el trabajo de los operadores humanos sea más agradable. Con una fuerza laboral cada vez más reducida, tanto operadores como gerentes coinciden en que los trabajadores pueden usar toda la ayuda que puedan obtener. Los cobots son la oferta tan necesaria para la demanda de la fuerza laboral de mayor apoyo.

La seguridad del trabajador, que debería ser la máxima prioridad de toda planta, puede ser difícil y tediosa de proteger alrededor de robots estacionarios tradicionales, que no tienen características de seguridad integradas. Incluso protegidos por protecciones rigurosas y procedimientos de bloqueo, estos robots industriales tradicionales son un peligro siempre presente para los trabajadores humanos en su planta. Este no es el caso con los robots colaborativos. Gracias a una red de sensores ópticos y de fuerza externa, los robots colaborativos detectan objetos —como humanos— a su alrededor y reaccionan en consecuencia. Una vez completada una simple evaluación de riesgos posterior a la instalación, los cobots pueden trabajar de forma segura junto a humanos en cualquier entorno que sea seguro para la operación humana. Los robots colaborativos también son ideales para programación rápida. Con la ayuda de los robots colaborativos, los operadores humanos pueden estar más seguros y disfrutar más de sus trabajos actuales, mientras aumentan la productividad y la precisión.

En 2019, Forbes enumeró las cinco principales aplicaciones de crecimiento para robots colaborativos: picking/packing/paletizado, soldadura, ensamblaje, manejo de materiales e inspección de calidad. Los cobots también están siendo adoptados en la industria manufacturera automotriz.

Pinzas para robots colaborativos

Al igual que los robots articulados y SCARA, los cobots pueden equiparse con una amplia gama de accesorios y pinzas diseñados para diversas aplicaciones. Gracias a la flexibilidad de los robots colaborativos, las pinzas para cobots suelen ser fáciles de cambiar rápidamente. Los cambios de pinza pueden realizarse rápidamente por operadores humanos —de nuevo, sin necesidad de apagar o bloquear máquinas— o los cobots pueden programarse para cambiar sus propias cabezas.

Las pinzas para cobots vienen en una amplia gama de configuraciones, incluyendo dos dedos, paletizador, magnética, almohadilla simple, tres dedos, vacío, blandas y aplicaciones personalizadas. OnRobot, por ejemplo, uno de nuestros proveedores líderes en robótica, ha estado revolucionando las operaciones de paletizado con pinzas especializadas para cobots tanto para paletizado como para manejo de hojas deslizantes, elevación de alta carga y programación de flujo guiado para operaciones llave en mano.

Robots colaborativos y el futuro de la manufactura

Los expertos de la industria han señalado a los cobots como la próxima etapa en manufactura avanzada con creciente entusiasmo durante varios años, pero la emoción ha cobrado un impulso considerable tras el COVID. En 2019, TCT Magazine informó que "los cobots ofrecen mayor agilidad y capacidad de respuesta que los robots industriales, lo que los posiciona bien para satisfacer las necesidades cambiantes del proceso de manufactura", enumerando a BMW, Nissan y el Fieldlab de Manufactura Aditiva del Puerto de Rotterdam entre las empresas que pioneras en procesos integrados con cobots. La Smart Automation Certification Alliance enfatizó la importancia inminente de los cobots en enero de este año. A medida que la fuerza laboral continúa encontrando una nueva forma de operar en un mundo post-COVID, todas las señales apuntan hacia una fuerza laboral humano-robot cada vez más integrada.

No es exactamente la toma de control cibernética de IA representada en la ciencia ficción. Todo lo contrario: los cobots están literalmente diseñados para ser amigables con los humanos y asistirlos en sus tareas. Quizás en un futuro no tan lejano, la mayor presencia de robots colaborativos en la fuerza laboral modere la visión negativa de la sociedad hacia la IA, a medida que los cobots demuestran el poder de las soluciones robóticas avanzadas para mejorar las vidas humanas.

En resumen: los robots colaborativos no vienen por los trabajos de los trabajadores, pero están aquí para ayudar a las instalaciones a satisfacer la demanda continua de productos en una fuerza laboral que evoluciona rápidamente —y con escasez de personal—. Con la aplicación personalizada adecuada, los cobots no solo ofrecen a los fabricantes la oportunidad de aumentar la eficiencia y la producción, sino también la seguridad y satisfacción de los trabajadores humanos.

Si está interesado en aprender más sobre cómo los robots colaborativos podrían mejorar las operaciones en su instalación, contacte a nuestro personal experto.

¿Quiere ver cuánto puede ahorrar comprando un robot? Nuestra Calculadora de Ahorros en Robótica le ayudará a estimar el ahorro de costos a tres años de implementar una solución robótica de John Henry Foster. Los ahorros se pueden ver en costo de empleado vs robot, ahorro en costo por unidad de producción y ahorro en costo operativo por hora.