Robots pick-and-place: acelere la producción e incremente la salida

Los robots pick-and-place son la clave para aumentar la producción y reducir los tiempos. Aprenda cómo pueden reducir costes, errores humanos y cuellos de botella.

El término pick-and-place se refiere a cualquier aplicación donde una pieza se recoge en una ubicación, se mueve y se coloca en otra. Se asocia más con aplicaciones de envasado y paletizado. Esto puede ser una tarea crítica en procesos de fabricación de alto volumen. Pero, ¿cuándo y cómo debería hacerlo?

En este artículo aprenderá:

• ¿Qué industrias usan robots pick-and-place?
• ¿Cuándo debe automatizar su proceso pick-and-place?
• ¿Qué robots pueden realizar aplicaciones pick-and-place?
• Una nota sobre efectadores finales
• Coste

¿Qué industrias usan robots pick-and-place?

Las aplicaciones pick-and-place se encuentran comúnmente en una variedad de instalaciones de fabricación. Es una tarea de automatización fundamental. Esto significa que incluso tareas complejas como montaje, envasado, paletizado, etc., incluyen pick-and-place como subtarea. Por eso, encontrará robots pick-and-place en casi cualquier industria. Las industrias comunes incluyen:

• Envase y embalaje
• Alimentación y bebidas
• Farmacéutica
• Comercio minorista
• Fabricación por contrato
• Plásticos
• Automoción

Los entornos de fabricación modernos aprovechan la tecnología pick-and-place en muchas aplicaciones. Ejemplos incluyen robots cartesianos llenando viales de medicamentos y robots delta empaquetando toallitas para bebés. Aunque estas tareas pueden escalar para ser muy complejas, todas requieren capacidad pick-and-place. Es un componente necesario de muchas aplicaciones industriales. Las tareas que incluyen pick-and-place son:

• Montaje
• Almacenamiento automatizado
• Paletizado
• Empaquetado en cajas
• Separación
• Llenado

Las tareas de montaje requieren recoger piezas de contenedores y colocarlas en la ubicación correcta del producto. Los almacenes automatizados requieren robots que recojan y coloquen productos. El robot debe primero moverse a la posición del producto. En este punto, recoge el producto de la estantería o contenedor. Este producto se coloca entonces en un área de staging. El paletizado y el empaquetado en cajas son muy similares desde una perspectiva pick-and-place. Pero ambos requieren esta capacidad fundamental para completar la tarea. Es probable que algunas tareas en su instalación tengan un componente pick-and-place.

¿Cuándo debe automatizar su proceso pick-and-place?

Muchas tareas pick-and-place ocurren en líneas de montaje o envasado. A menudo esto termina siendo un cuello de botella cuando se realiza manualmente. Grandes ganancias en rendimiento y eficiencia pueden realizarse automatizando aquí. Entonces, ¿qué señales de alerta deberían indicar la necesidad de automatización?

• Hay necesidad de aumentar el rendimiento o hay un cuello de botella presente
• Busca reducciones de costes
• Preocupaciones de seguridad con el proceso manual
• Hay problemas de control de calidad

Rendimiento

Los robots son simplemente más rápidos que los operadores humanos promedio. Esto significa que cuando el rendimiento se convierte en una preocupación, la automatización debería ser una consideración principal. Esto es especialmente cierto cuando un proceso manual crea un cuello de botella. Los cuellos de botella se crean cuando una parte de un proceso ralentiza la tasa potencial de todo el proceso. En una línea de montaje, por ejemplo, esto significa que la cinta transportadora podría ralentizarse para compensar su velocidad de montaje aguas abajo. Un montaje más rápido significa que la cinta puede acelerarse. Esto conduce a más piezas por minuto, hora o día. Un mayor rendimiento significa más ingresos para usted y su planta.

Las preocupaciones de rendimiento por sí solas no siempre son una luz verde inmediata para automatizar. Ciertas situaciones pueden hacer que la automatización sea innecesaria o incluso peor para su proceso. Por ejemplo, considere un proceso con una subtarea increíblemente difícil de automatizar. Un ejemplo clásico es algo que requiere control motor fino o "tacto". Automatizar un proceso como este podría darle un mejor volumen. Pero probablemente perderá la calidad y consistencia de la pieza que obtiene con la operación manual. Un proyecto de robot en este escenario tendría dificultades para tener éxito.

Reducción de costes

Muchos fabricantes buscan automatizar cuando la reducción de costes es necesaria. Los proyectos de automatización llevan un precio inicial elevado. Sin embargo, tienen enormes retornos de inversión. Los operadores deben pagarse durante todo el año. El proyecto de robot ideal alcanza el ROI neto en un plazo de 12-18 meses. Después de este punto, la inversión está totalmente amortizada y los costes menores de mantenimiento mantendrán esta máquina generadora de dinero funcionando por mucho tiempo. Las tareas pick-and-place suelen ser simples y mundanas. Pagar a un operador humano para realizar esta tarea a menudo no es la solución óptima. Muchas instalaciones encuentran que pueden reasignar esta mano de obra desplazada a áreas que son difíciles o no pueden automatizarse.

Es importante tener una idea del panorama del ROI antes de hacer cualquier inversión. Si un robot se despliega en una tarea donde no tiene una ventaja significativa sobre los operadores humanos, el número de ROI se vuelve difícil de alcanzar. Además, si un robot tiene poco apoyo y los técnicos locales no están capacitados para solucionar problemas, las llamadas de servicio pueden ser muy costosas. Sin mencionar el coste añadido del tiempo de inactividad. Simplemente reemplazar operadores con robots puede resultar costoso en las circunstancias equivocadas.

Seguridad

A veces los procesos deben automatizarse por preocupaciones de seguridad. Con tareas pick-and-place, esto suele ser porque los componentes son grandes o pesados. Estos tipos de componentes pueden provocar lesiones de tejidos blandos que pueden llevar a complicaciones a largo plazo para los trabajadores. Estas lesiones pueden ser costosas para los fabricantes. Los costes radican tanto en posibles facturas y multas como en la pérdida de ingresos por escasez de mano de obra. Automatizar estas tareas con robots elimina una gran parte del riesgo de seguridad para los trabajadores humanos.

Problemas de control de calidad

Las piezas falladas o rechazadas son ingresos desperdiciados para los fabricantes. A veces estos productos pueden reelaborarse o arreglarse. Pero a menudo las piezas falladas o rechazadas simplemente se desechan. Si estas piezas fallidas son causadas por error humano, la automatización puede ser una solución. Los robots son precisos y altamente repetibles. Esto significa que son muy exactos en sus movimientos. Realizarán la misma tarea de la misma manera cada vez. No se fatigan llevando a un trabajo más lento y de menor calidad como los operadores humanos. Tampoco hay un período de adaptación donde necesiten aprender su tarea. Los robots aumentan la consistencia de la calidad en su aplicación. Esto conduce a ganancias de eficiencia con menos desechos y fallos en campo.

¿Qué robots pueden realizar aplicaciones pick-and-place?

Los robots que pueden realizar tareas pick-and-place son tan variados como las industrias que los despliegan. Algunos ejemplos más comunes incluyen:

• Robots de seis ejes (colaborativos y no colaborativos)
• Delta
• SCARA
• Cartesianos

Dado que es una aplicación fundamental, la mayoría de los robots pueden realizar tareas pick-and-place. Sin embargo, la pregunta más grande para usted es cuál es el adecuado para su aplicación. Esta pregunta es más difícil de responder sin conocer más detalles. Afortunadamente, tenemos un recurso para usted. Nuestra red de asesores independientes puede ayudarle a tomar la decisión correcta basada en sus requisitos específicos. Podemos ayudarle a conectarse y comenzar a discutir si y cómo la automatización es adecuada para usted.

Una nota sobre efectadores finales

Es importante notar el papel de los efectadores finales en estas aplicaciones. Los efectadores finales son la pieza al final del brazo del robot que manipula la pieza en el espacio. A menudo, se fabrican efectadores finales personalizados específicos para la aplicación. A veces puede ser un efectador final de ventosa. Otras veces puede ser una pinza o electroimán. En cualquier caso, esto debería ser una discusión enfocada durante la etapa de planificación de su proyecto. Elegir el efectador final correcto es crítico para maximizar las ganancias de su inversión. El efectador final equivocado puede reducir la producción que gana al automatizar la tarea. Asegúrese de discutir esto en detalle con su consultor o integrador.

Sobre el coste

¿Cuánto puede esperar pagar por su robot pick-and-place? Esta es una pregunta difícil de responder ya que varía ampliamente según la aplicación. Aplicaciones simples y pequeñas pueden estar en el rango de 10.000 USD. Aplicaciones grandes y complejas, sin embargo, pueden costar bien más de 100.000 USD. Es importante reunirse con un asesor temprano para entender estimaciones aproximadas para su proyecto. Nuestra herramienta de cotización puede ayudarle a empezar. Podemos conectarle con proveedores y ayudarle a comenzar a recibir cotizaciones para su proyecto.

Lo importante es tener en cuenta el retorno general, no solo el precio de etiqueta. Por ejemplo, digamos que está considerando un proyecto de robot de 250.000 USD para su línea de envasado. Dependiendo de su tamaño, esto podría ser una gran inversión. Sin embargo, imagine que el cálculo de ROI muestra que este proyecto se amortizará en 12 meses. Después de ese primer año, el robot se ha pagado a sí mismo y ahora está generando mucho más para su instalación. Puede consultar nuestra calculadora de inversión aquí para comenzar a crear un presupuesto y estimar el ROI para su proyecto.