La relevancia duradera de los robots industriales estándar en la manufactura moderna

Absolutamente no. Los robots industriales hacen lo que están diseñados para hacer extremadamente bien. Alta velocidad, alta repetitividad, cargas útiles pesadas y más. Hay muchas razones por las que los robots industriales están aquí para quedarse. Es cierto que son peligrosos, por eso están detrás de protecciones para proteger a los trabajadores de lesiones. Pero también es importante notar que la mayoría de los pequeños y medianos fabricantes no tienen aplicaciones que requieran todas las capacidades que ofrecen los robots industriales estándar: grandes cantidades del mismo producto, alta velocidad y cargas pesadas. De hecho, con espacio limitado en planta, muchos pequeños y medianos fabricantes probablemente no podrían acomodar un robot industrial estándar en primer lugar. Pero un CoBot es más una extensión de sus trabajadores humanos. Los CoBots no son un reemplazo para los robots industriales estándar, sino un nuevo subconjunto emocionante de robots industriales que es aumentativo y abre puertas para el pequeño y mediano fabricante.

El diablo está en los detalles, pero se está volviendo más fácil

Pero los robots industriales estándar y los CoBots son solo parte de la solución. Piénselos solo como el mecanismo que lleva algo al lugar donde se necesita hacer el trabajo. Esa cosa que realmente hace algo y que se adjunta al final del brazo del robot se llama "efector final". Un gripper es un ejemplo de efector final y es el implemento que realmente realiza la operación necesaria. Ejemplos de otros tipos de efectores finales incluyen: destornilladores automáticos, taladros automáticos, cabezales dispensadores de adhesivos o pintura, cabezales de soldadura, cabezales de corte por chorro de agua, etc. No está tan mal, ¿verdad?

Bueno, complicando la elección está el hecho de que no solo hay bastantes fabricantes de estos efectores finales, sino que hay diferentes tipos disponibles para abordar diferentes necesidades de uso. Por ejemplo, es muy común usar un robot para una aplicación llamada "Pick and Place" donde el robot con algún tipo de gripper recoge algo de una ubicación y lo coloca en otra. Dentro de la categoría de grippers solos, hay una amplia variedad para elegir: grippers de vacío, grippers paralelos y otras variantes. Dentro de la categoría de grippers paralelos hay tipos neumáticos y electromecánicos. También hay opciones. ¿Cuántos "dedos" en el gripper? ¿Requiere el gripper detección de fuerza ajustable?

Sin ir más lejos, puede ver que hay bastantes cosas a considerar para tomar la decisión correcta. Sin embargo, habiendo dicho esto, puedo decir inequívocamente que se ha vuelto más fácil. No hace mucho, los fabricantes de componentes de automatización y robots industriales diseñaban y fabricaban sus productos en el vacío con solo un esfuerzo consciente mínimo hacia la estandarización, compatibilidad o comúnidad. Para robots industriales, no existía un lenguaje de programación común, cada fabricante usaba uno propietario. En el pasado no tan lejano, simplemente montar un efector final a un robot a menudo requería la fabricación por el usuario de una placa de montaje personalizada y eso solo para montar el efector en la máquina. Lograr comunicaciones para que el robot pudiera accionar el efector final tampoco era muy sencillo ni fácil y requería contratar a alguien para hacerlo. Hoy en día, los montajes se han estandarizado a un estándar internacional llamado ISO. Muchos fabricantes de efectores finales también han hecho sus productos compatibles con las principales marcas de robots/CoBots tanto en términos de comunicaciones/conectividad como de operación y muy en línea con la funcionalidad plug-and-play que comenzamos a esperar de la electrónica de consumo. Además, muchos fabricantes de CoBots ofrecen sistemas llave en mano con grippers y otros efectores finales ya integrados en el robot para una solución lista para usar.

Visión artificial

En algunos casos, el punto de inicio y/o el punto final del movimiento proporcionado por un robot industrial o un CoBot no es el mismo punto cada vez. Un ejemplo podrían ser productos sueltos bajando por una cinta transportadora que necesitan ser recogidos y puestos en una caja o cajas. Si ese es el caso, puede que necesite considerar visión artificial. Básicamente, una versión de visión artificial que casi todos han visto y con la que tienen al menos cierta familiaridad son las cámaras que monitorean intersecciones. Esta es una forma de visión artificial que, en su definición básica, es un dispositivo de cámara junto con algoritmos matemáticos que permiten a las computadoras (el robot o CoBot) ver y tomar información del mundo exterior. Entonces, ¿cómo podría la visión artificial ser útil para el pequeño y mediano fabricante? La visión artificial puede usarse en cuatro (4) categorías principales de aplicación: Guía, Inspección, Medición e Identificación (GIGI).

Guía

Un ejemplo de guiar un robot es una cámara mirando hacia abajo sobre una cinta transportadora en movimiento. A medida que una pieza entra en el campo de visión, el sistema de visión artificial envía los datos de posición de la pieza a un robot para que la pieza pueda ser recogida por el robot. Se acabaron los días en que el punto de recogida tenía que ser el mismo lugar todo el tiempo o la cinta tenía que detenerse momentáneamente. ¡Las piezas pueden ser recogidas mientras están en movimiento y al vuelo!

Inspección

La visión artificial puede usarse para verificar piezas. ¿Están todos los tornillos que necesitan estar en su producto presentes? ¿Está una etiqueta recta o dentro de tolerancias establecidas por el usuario? ¿Es el color correcto?

Medición

La visión artificial puede usarse para medir múltiples dimensiones en una pieza en milisegundos.

Identificación

La visión artificial puede tener una amplia variedad de códigos como códigos de barras, códigos QR, etc. Esto puede ser útil cuando tiene muchos productos diferentes y quiere asegurarse de que la etiqueta correcta vaya con la pieza o producto correcto. La visión artificial también puede verificar lo que está escrito (OCV: verificación óptica de caracteres) o leer lo que está escrito (OCR: Reconocimiento Óptico de Caracteres). Por ejemplo, ¿la etiqueta que se lee refleja la fecha y lote correctos?

Consideraciones ambientales

¿Su entorno manufacturero es polvoriento o aceitoso? ¿Polvo fino de madera o virutas de metal? ¿Hay vapores inflamables presentes? ¿Necesitará lavar su robot? ¿Necesito una cubierta para mi robot porque no quiero que cosas entren en el mecanismo de mi robot o es porque necesito prevenir que algo de dentro de mi robot (grasa, aceite, particulados, etc.) salga y posiblemente entre en mi producto? ¿El entorno es de alta temperatura o baja? ¿El sistema robótico estará situado cerca de una fuente de interferencia electromagnética/ruido que pueda afectar adversamente e interferir con la operación de su sistema?

Bien, tiene mi atención. ¿Qué sigue?

Hace solo unos años, sería casi inaudito que un fabricante pequeño o mediano sin experiencia previa o antecedentes técnicos asumiera la tarea de investigar, comprar componentes y armar un sistema automatizado interno para su propio uso. La razón por la que algunas personas incluso consideran intentar hacerlo ellos mismos es el costo históricamente alto de hacer que todos estos componentes dispares funcionen juntos en un sistema automatizado funcional. El mago que hacía que todo esto funcionara se conoce como integrador de sistemas. Si piensa en un iceberg, el costo de componentes del equipo es la parte que ve sobre el océano. El costo de hacer que todo funcione es la parte adicional y significativamente más grande que está bajo la superficie.

Consecuentemente, al hablar del costo de implementar automatización, mostly se habla de hardware. El esfuerzo de integración de sistemas para hacer que todo funcione es el costo mucho mayor que, sumado al costo del hardware, a menudo hace que los proyectos estén fuera del alcance de la mayoría de pequeños y medianos fabricantes. Uso la analogía del mago porque aquellos fabricantes que avanzaban a menudo no sabían mucho sobre cómo funcionaba el sistema, pero funcionaba hasta el punto donde no lo hacía. Una vez comprometidos, los fabricantes sin capacidades técnicas internas a menudo estaban comprometidos a continuar relaciones con sus integradores de sistemas porque incluso hacer cambios pequeños a menudo requería cambios programáticos en el software.

Afortunadamente, esos días están cambiando. La buena noticia es que el nivel de dependencia para contratar servicios de un integrador de sistemas se ha reducido enormemente. ¿Por qué? La razón es nuevamente porque las empresas de robots y especialmente los nuevos CoBots representan tecnología más nueva diseñada con facilidad de uso en mente. Muchos pequeños y medianos fabricantes están llegando a darse cuenta de que esto es algo que podrían manejar realistamente por su cuenta, especialmente si contratan servicios de un integrador de sistemas la primera vez.

Si es tan fácil, ¿necesito un integrador de sistemas?

En general, y basado en mi propia experiencia, creo que es prudente contratar servicios de un integrador de sistemas principalmente porque el tiempo es dinero. En comparación con lo que costaba antes, la cantidad de servicios de integrador de sistemas es mucho menor que anteriormente. Además, un integrador de sistemas puede ayudarle a navegar por la miríada de opciones simplemente respondiendo algunas preguntas, especialmente en su primera implementación robótica. Mi consejo es contratar un integrador de sistemas para armar y configurar su primer sistema con usted, no para usted. No le den el pescado. Aprenda a pescar. Manténgase involucrado. Observe, aprenda, haga preguntas. Creo que al final se sentirá cómodo asumiendo más responsabilidad la segunda vez o incluso desarrollando su próximo sistema por su cuenta.

Ayudando a pagar la automatización: Sección 179

Tenga en cuenta que hay deducciones fiscales disponibles del Gobierno Federal para ayudar a compensar el costo de compra de equipos de capital como automatización de fábrica y robots industriales. Esencialmente, la Sección 179 del código fiscal del IRS permite a las empresas deducir el precio total de compra de equipos y/o software calificados comprados o financiados durante el año fiscal. Eso significa que si compra (o alquila) un equipo calificado, puede deducir el PRECIO TOTAL DE COMPRA de su ingreso bruto. Es un incentivo creado por el gobierno de EE. UU. para animar a las empresas a comprar equipos e invertir en sí mismas. Contacte a su contador o CPA para más detalles.

¿Cómo puede California Manufacturing Technology Consulting (CMTC) ayudar?

Para la mayoría de las empresas pequeñas y medianas sin experiencia previa en automatización, creo que el mejor curso de acción es contratar a un profesional en lugar de hacerlo solo. Hacerlo asegurará que su primera incursión en automatización sea exitosa y que cualquier solución que implemente pueda comenzar a beneficiar a su empresa lo más rápido posible.

La siguiente pregunta rápidamente se convierte en: "¿qué profesional es el adecuado para mí y mi necesidad particular?" ¿Cómo elijo? ¿Cuáles deberían ser mis criterios o base de selección? ¿A dónde puedo ir para obtener una opinión imparcial de un asesor de confianza sin interés propio que brinde recomendaciones sobre dirección y proveedores de soluciones específicas de alguien que sea neutral en marcas y pueda ayudarme a entender mis opciones locales? No existe, por así decirlo, una lista de Craigslist para automatización. Pero CMTC tiene la capacidad de brindar asesoramiento y ofrecerle opciones claras para basar y tomar una decisión empresarial informada. Permítanos mostrarle las posibilidades y dejar claras sus opciones.