La robótica en manufactura se acelera: transformando producción y fuerza laboral

A medida que los robots industriales se vuelven más rápidos, inteligentes y baratos, cada vez más empresas comienzan a integrar esta tecnología junto a su fuerza laboral. Esto no significa que los robots estén reemplazando a los humanos. Si bien es cierto que algunos de los trabajos menos deseables están siendo ocupados por máquinas, esta tendencia tiene varios resultados más positivos para la industria manufacturera.

Aquí hay una breve descripción de cómo la robótica en manufactura se está utilizando para cambiar el panorama de la industria al aumentar la productividad y precisión mientras protege a los empleados de entornos de trabajo inseguros.

Enlaces rápidos:

• Visión general de la robótica en manufactura
• Industrias que usan automatización robótica
• Ahorre dinero con robots de manufactura
• Robótica como solución empresarial competitiva
• Oportunidades de crecimiento laboral en robótica
• Preparando su negocio para la manufactura robótica

Visión general de la robótica en manufactura

La palabra "robot" proviene de la palabra checa "robotnik", que significa "esclavo". Las fábricas comenzaron a usar estas máquinas a principios de los años 60 para manejar algunas de las tareas más peligrosas o mundanas que los humanos no querían hacer. Sin embargo, hicieron más que llenar trabajos no deseados; completaron el trabajo con velocidad y precisión sin precedentes. Hoy, los robots realizan todo tipo de tareas y pueden clasificarse según diferentes criterios como:

• Tipo de movimiento
• Aplicación
• Arquitectura
• Marca
• Capacidad de ser colaborativos

A medida que aumentan los costos laborales y la competencia por ubicaciones de bajos salarios en el extranjero, cada vez más fabricantes utilizan tecnologías robóticas. De hecho, el 90% de todos los robots modernos se encuentran en fábricas.

Tipos de robots

Hay seis tipos principales de robótica utilizados para diversas tareas, incluyendo:

Articulados

Los robots articulados tienen juntas rotativas que permiten un rango completo de movimiento. Esto les permite lograr movimientos muy precisos y controlados con flexibilidad y destreza mejoradas.

Cartesianos

También conocidos como robots rectilíneos o gantry, los robots cartesianos tienen tres juntas lineales que se mueven en diferentes ejes (X, Y y Z). Esta estructura única y rígida permite movimientos simples con precisión y repetibilidad avanzadas. Como no requieren movimientos extensos, son algunos de los robots industriales más baratos. Estas ventajas hacen que los robots cartesianos sean ideales para aplicaciones de línea de ensamblaje, como recoger y mover botellas.

Cilíndricos

Como su nombre indica, los robots cilíndricos tienen un área de trabajo cilíndrica. Cuentan con un brazo robótico conectado a una base mediante una sola junta, con una junta lineal más que conecta los eslabones del brazo. Estas máquinas tienen un solo brazo robótico que se mueve arriba, abajo y alrededor de un poste cilíndrico. Al igual que la robótica cartesiana, los robots cilíndricos se usan comúnmente para operaciones de ensamblaje, manipulación y soldadura por puntos, pero pueden ser preferibles por su capacidad para moverse entre puntos requeridos más rápido.

Esféricos

Algunos de los primeros robots industriales usados en fábricas, los robots esféricos son una variación más compleja de los robots cartesianos y cilíndricos. Pueden realizar tareas que requieren movimiento en un espacio tridimensional gracias a tener un brazo robótico conectado a una base mediante una junta torsional, dando al mecanismo un área de trabajo esférica.

Brazo robótico de ensamblaje de cumplimiento selectivo (SCARA)

Los robots SCARA tienen brazos similares a muñecas humanas con juntas capaces de movimiento vertical y horizontal. El apéndice tipo "muñeca" tiene movimiento limitado, lo que lo hace ideal para trabajo de ensamblaje, como pick and place, kitting, empaquetado y otras aplicaciones de manipulación de materiales.

Delta

Construidos a partir de paralelogramos articulados conectados a una base única, los robots delta tienen una apariencia similar a una araña para realizar movimientos delicados y precisos útiles en las industrias alimentaria, farmacéutica y electrónica. Pueden completar tareas altamente repetitivas, como ensamblaje de piezas pequeñas, rápida y precisamente cada vez. Dado que se sabe que estos movimientos repetitivos causan trastornos musculoesqueléticos en empleados humanos a largo plazo, los robots delta son beneficiosos no solo por su eficiencia sino también en términos de salud y seguridad para los empleados.

¿Qué hacen los robots industriales?

Debido a la amplia variedad de robótica y sus capacidades, los robots industriales tienen numerosas aplicaciones en manufactura. Típicamente, los robots en la industria manufacturera se necesitan para:

• Soldadura
• Pintura
• Pick & place
• Empaquetado y etiquetado
• Ensamblaje y desensamblaje
• Inspección de producto
• Pruebas de producto
• Paletizado
• Pulido
• Rectificado
• Abrillantado

Todas estas aplicaciones se realizan con una velocidad y precisión que no puede igualar la mano de obra manual.

Industrias que usan automatización robótica

Con avances continuos en automatización robótica, la robótica industrial sigue surgiendo como actor influyente en el mercado global. Aquí hay algunas industrias que utilizan automatización para mayor eficiencia, productividad y precisión.

Automotriz

La industria automotriz tiene mucho que agradecer a la automatización. Durante más de 50 años, la automatización robótica se ha empleado en la industria automotriz en el proceso de línea de ensamblaje y pruebas de producto. Muchas instalaciones automotrices ven a empleados humanos trabajar junto a robótica para acelerar la producción. Como los robots son más flexibles y no necesitan descansar, pueden realizar las mismas tareas monótonas con velocidad y precisión.

Manufactura electrónica

Los fabricantes deben mantenerse al día con la demanda constante de smartphones, televisores de pantalla plana y otros dispositivos electrónicos. Esto es posible con la ayuda de tecnología de automatización. Estos tipos de robots son capaces de aumentar la producción en pisos de fábrica sin aumentar la necesidad de espacio valioso. Esta industria ha empleado específicamente el uso de Cobots por su variabilidad en manejo de tareas y capacidad para trabajar junto a empleados.

Médica

La comunidad médica se ha beneficiado enormemente de los avances en automatización robótica. Los robots ahora ayudan a cirujanos a realizar cirugías que requieren precisión. En un escenario, un robot quirúrgico semiautónomo realizó mejor que los cirujanos humanos con mayor precisión y menos daño al tejido circundante. Cuando incluso el bombeo de sangre a través de la mano de un cirujano puede afectar la precisión de una cirugía, la exactitud de los robots puede garantizar mayores tasas de éxito en procedimientos médicos delicados.

Manufactura de alimentos

La robótica en la manufactura de alimentos y bebidas ayuda a mejorar la calidad del producto detectando defectos en el proceso de producción mediante el uso de sensores y cámaras de visión artificial, y hardware y algoritmos de software de procesamiento. Los resultados son una mejor calidad consistente de productos alimenticios y mayor seguridad para los consumidores.

Agricultura

La industria agrícola ha estado utilizando robótica para aumentar la productividad mientras reduce costos. Con tecnología de sensores, los agricultores pueden monitorear enfermedades y plagas que afectan negativamente los rendimientos de cultivos. Sistemas automatizados que ejecutan operaciones como poda, fumigación y eliminación de malezas se están volviendo cada vez más populares.

Ahorre dinero con robots de manufactura

Los robots de manufactura ofrecen numerosos beneficios, incluyendo ahorro de costos. Esto puede ser sorprendente, ya que las pequeñas empresas manufactureras pueden suponer que comprar robótica es una inversión costosa. Si bien el costo inicial puede ser alto, los beneficios pueden ahorrar a los fabricantes miles de dólares en costos reducidos y productividad mejorada.

La primera y probablemente la forma más obvia en que los robots reducen costos de manufactura es que no requieren compensación. Aunque el costo inicial pueda parecer desalentador, las empresas manufactureras verán un retorno de inversión a largo plazo. Esto se debe a varios beneficios clave:

• Los robots pueden trabajar 24/7 sin interrupción si es necesario
• No requieren que las luces estén encendidas, reduciendo el consumo energético
• Movimientos altamente precisos y repetibles reducen el tiempo dedicado a corregir errores

Los robots industriales ofrecen a los fabricantes mayor consistencia y mejor calidad al realizar tareas repetitivas. Su comportamiento es predecible y sus movimientos son precisos. Esto significa que pueden producir productos de alta calidad con poca variación y mayor consistencia que sus contrapartes humanas.

Además, los trabajadores robóticos no necesitan tomar descansos y pueden trabajar 24 horas al día sin cambios de turno u otras interrupciones. Una vez que un robot ha sido programado y entrenado correctamente para hacer un cierto trabajo, puede acelerar la producción reduciendo los tiempos de ciclo de piezas y creando procesos de manufactura más eficientes, lo que se traduce en mayores ganancias.

Robótica como solución empresarial competitiva

La automatización en manufactura es altamente rentable para empresas de todos los tamaños. En lugar de subcontratar trabajos al extranjero, las empresas más pequeñas pueden usar robots para realizar tareas seleccionadas a menor costo y con resultados de mayor calidad que con trabajadores subcontratados.

Esto es importante ya que permite a los fabricantes mantener sus operaciones en EE. UU. y seguir compitiendo en el mercado global. De hecho, la automatización se está volviendo cada vez más necesaria para empresas que desean crear más empleos en EE. UU. y mantenerse competitivas.

Oportunidades de crecimiento laboral en robótica

Uno de los mayores impactos de los robots en la industria manufacturera es que crearán nuevas oportunidades de empleo para trabajadores humanos. En lugar de mover piezas pesadas o realizar tareas monótonas, los trabajadores pueden aprender a programar y realizar mantenimiento en las máquinas. Un informe de un think tank suizo predice que, aunque los robots desplazarán 75 millones de empleos globalmente para 2022, crearán 133 millones de nuevos, un saldo neto positivo de 58 millones de empleos.

A medida que las industrias de manufactura y robótica continúan creciendo lado a lado, se están creando una gran cantidad de nuevas oportunidades laborales. No solo son estos tipos de empleos más deseables, sino que también sacan a los trabajadores humanos de situaciones potencialmente peligrosas. Los robots pueden realizar tareas altamente repetitivas sin riesgo de lesiones como síndrome del túnel carpiano, o ser empleados para tareas peligrosas donde los empleados estarían expuestos a humos o entornos peligrosos. Por ejemplo, los robots han sido responsables de manejar desechos radiactivos desde antes de los años 80.

Preparando su negocio para la manufactura robótica

Gracias a los robots industriales, la industria manufacturera está al borde de una revolución. A medida que la robótica en los procesos manufactureros se vuelve aún más inteligente, eficiente y rentable, se pide a los robots que manejen tareas más complejas. Pero esto no significa que la robótica esté fuera del alcance de las pequeñas y medianas empresas manufactureras.

Con la orientación adecuada, puede determinar qué robótica manufacturera puede ser adecuada para sus instalaciones y procesos de producción. ¡Contacte a los expertos en automatización robótica de CMTC y vea cómo la manufactura robótica puede transformar su propio negocio!