Maximice el ROI con cobots: 7 consejos probados para una integración exitosa

Añadir un cobot a operaciones de manufactura va más allá de un simple brazo robótico. Use estos consejos para sacar el máximo provecho de su inversión.

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¿Compraría alguna vez un equipo, digamos una nueva máquina CNC, y lo dejaría acumular polvo en un rincón de su instalación en lugar de usarlo? ¡Por supuesto que no! El equipo es una gran inversión de capital que debe estar en funcionamiento para contribuir al ROI.

Y sin embargo, en fábricas grandes y pequeñas, los robots colaborativos (cobots) permanecen en cajas sin abrir en lugar de hacer lo que mejor saben: mejorar la productividad. Vemos esto una y otra vez al visitar fabricantes que nos piden consejo sobre automatización con cobots.

¿Por qué una empresa compraría un cobot pero no lo implementaría? En muchos casos, se reduce a falta de tiempo o conocimientos. Los cobots actuales son muy distintos a los robots industriales de hace un par de décadas, pero aún requieren algo de planificación y habilidad para ponerse en marcha.

¡No deje que eso le disuada de añadir cobots a sus operaciones! Puede prepararse para el éxito si sabe qué capacidades y características buscar en un cobot (y proveedor), y anticipando las tareas de configuración que conlleva integrar un cobot usted mismo. Aquí están nuestros siete consejos para hacerlo con éxito.

1. Determine cómo interactuará el cobot con su entorno

A menudo nos centramos en el brazo del cobot, pero es solo un componente de un espacio de trabajo o celda automatizada. Antes de ponerlo a trabajar, responda estas preguntas:

• ¿Dónde se ubicará en el área de trabajo? ¿Puede rodar el cobot al espacio donde antes estaba el empleado o se debe rediseñar el área primero?
• Una vez colocado el cobot, ¿limita el acceso de los empleados al área?
• Si el cobot cuidará/operará una máquina CNC, ¿cómo se interconectará con ella? ¿Debe integrarse electrónicamente o puede el cobot operar controles físicos (abrir/cerrar puertas, cargar/descargar piezas, presionar el botón de inicio)?

Es importante recordar que las áreas de trabajo están diseñadas para seres humanos, cuya flexibilidad y destreza innatas permiten una variedad de movimientos. Los cobots típicos (y robots industriales) tienen seis articulaciones, lo que los hace sustancialmente menos maniobrables que un brazo y mano humanos. En contraste, cobots como el OB7 de Productive Robotics tienen siete ejes (o articulaciones), lo que les da un nivel de maniobrabilidad similar a un brazo humano.

En general, más ejes equivalen a más flexibilidad y versatilidad: los cobots de siete ejes pueden encajar en espacios más reducidos, alcanzar alrededor, entre y a través de obstáculos, o ubicarse al lado del área de trabajo, dándole más opciones de colocación. Busque un modelo que no requiera rediseñar el espacio para acomodar tanto al cobot como a un empleado.

2. Determine si realmente necesita un integrador

Un integrador de automatización puede ser una opción para implementar cobots en manufactura; sin embargo, muchas aplicaciones de cobots no los requieren. Los cobots OB7 tienen muchas capacidades y características integradas que los convierten en soluciones casi "plug and play" para diversas tareas. Algunos ejemplos incluyen:

• Brazos de siete ejes para alcanzar alrededor de obstáculos y en lugares más estrechos
• Pasos simples para "enseñar" físicamente el trabajo en lugar de programación tradicional
• Características de seguridad integradas como velocidades de operación bajas o variables, sensores para detectar presencia de personas, y superficies lisas y frías al tacto

Considere que no todos los integradores están familiarizados con cobots y pueden tratar el proyecto como un robot industrial que requiere un programa de integración a gran escala. Como resultado, muchas cosas que hace un integrador, como programar o diseñar sistemas de seguridad, no son necesarias para la mayoría de aplicaciones de cobots, si se diseñan correctamente.

Pregunte a su proveedor de cobots qué ayuda pueden brindar y cuánto cuesta cada servicio antes de decidir gastar fondos adicionales en un integrador. Probablemente descubrirá que planificando el área de trabajo y eligiendo los accesorios adecuados, puede hacer la configuración usted mismo con un poco de ayuda de su proveedor.

3. La importancia de la puesta en escena (staging) del trabajo que el cobot manejará

No subestime la importancia de una puesta en escena y presentación de piezas adecuadas para un rendimiento óptimo del cobot. Si bien los cobots son altamente precisos en sus movimientos y aseguran repetición consistente, no pueden discernir entre una pieza orientada correctamente y otra desalineada.

Por esta razón, la preparación y planificación cuidadosa de la puesta en escena del trabajo que el cobot manejará son críticas. Ejemplos incluyen:

• Alinear piezas en una bandeja
• Dispositivo mecanizado CNC con partes móviles
• Transportadores alineados con tolvas y bandejas, funcionando a la velocidad correcta

Construir dispositivos que mantengan las piezas en registro para el cobot es un costo de sujeción de trabajo que muchos clientes potenciales no se dan cuenta de que incurrirán. Esta es a menudo la razón principal por la que las implementaciones de cobots fallan al inicio. Ser consciente de este paso crítico es esencial para asegurar una implementación exitosa. Su proveedor de cobots puede ser una gran fuente de experiencia y asistencia.

4. Considere visión artificial para una implementación más simple

Una forma de aliviar muchos desafíos y requisitos de fijación es añadir un sistema de visión artificial. Si bien los sistemas de visión tradicionales son complejos de programar y tienen una curva de aprendizaje pronunciada, una nueva generación, como OB-Vision, está llegando al mercado.

OB-Vision guía al cobot para recoger piezas sin necesidad de fijación. Tampoco requiere programación. La cámara del sistema de visión está integrada en el extremo del brazo del robot y "mira" el área de trabajo para encontrar las piezas a recoger. En lugar de escribir código, simplemente "muestre" a la cámara una pieza de muestra, presione un solo botón y está listo.

5. Encuentre el efector final (end effector) adecuado para su aplicación

Los efectores finales son fundamentales para el éxito de un cobot. Así como no usaría un taladro para clavar un clavo, debe determinar el mejor efector final (también llamado tooling de extremo de brazo) para la aplicación. Lo que use dependerá enteramente de las piezas que el cobot maneje. Por ejemplo, si el cobot pinta, pule, lija, desbarba o cuida una máquina CNC, requerirá un tipo diferente de efector final.

Los efectores finales pueden ser accionados por aire (neumáticos), mecánicos, controlados electrónicamente o por vacío con ventosas u otras superficies de vacío. Incluso es posible diseñar efectores finales a medida para funciones altamente especializadas.

Si no está seguro de qué tipo de efector final es mejor para sus necesidades, pida a su proveedor de cobots que examine las piezas y operaciones para las que lo usará.

6. Espere refinar y optimizar a medida que avanza

Una vez que su cobot está configurado y trabajando, no es raro hacerle ajustes. Las piezas entrantes deben ponerse en escena con precisión, y cambios en la ubicación de puesta en escena pueden requerir ajustar la posición del robot. O los componentes pueden desplazarse ligeramente fuera de posición manteniéndose dentro de tolerancia. O un cambio en materias primas puede ser más difícil de recoger para el gripper, etc.

Los robots industriales tradicionales requerirían tiempo fuera de línea para reprogramación, pero un cobot enseñable como el OB7 es mucho más fácil y rápido de ajustar. "Aprende" al serle mostrado qué hacer y es "enseñado", no "programado". Simplemente mueva el brazo a través de los movimientos deseados.

El beneficio es que no se requiere un ingeniero o programador para hacer cambios básicos en las instrucciones de trabajo del cobot. La mayoría del personal de producción puede modificar la trayectoria o movimientos del robot rápida y fácilmente. Esto mantiene alta la productividad y el tiempo de inactividad al mínimo.

7. Planifique para operaciones seguras

Cada vez que se introducen robótica y automatización en un entorno de manufactura, debe hacerse una evaluación de riesgos. Esto es para asegurar que un cobot pueda implementarse de forma segura en la aplicación e identificar qué debe cambiarse para mantener a los trabajadores a salvo. Esto incluye:

• Buscar puntos potenciales de contacto/colisión entre personas y cobot (estacionario y en movimiento)
• Evaluar la trayectoria del brazo en movimiento comparada con el tráfico y espacios de trabajo cercanos
• Permitir suficiente espacio entre operadores y efectores finales (especialmente los afilados)
• Determinar la probabilidad de colisión, puntos de pellizco u otras lesiones
• Determinar la gravedad de posibles lesiones

Busque un cobot con características de seguridad integradas que mantengan a los trabajadores seguros. Estas pueden incluir:

• Velocidades de operación no superiores a 10 pulgadas/segundo
• Múltiples ajustes de velocidad (p. ej., una velocidad "colaborativa" más lenta y una "estándar" más rápida)
• Capacidades de limitación de potencia y fuerza que reducen automáticamente la velocidad e inercia del brazo al detectar una persona o extremidad
• Controles con bloqueo o protegidos por contraseña para ajustes de velocidad

Prepárese para el éxito con un proveedor en quien confiar

Siguiendo los consejos anteriores, sabrá qué capacidades y características buscar en un cobot —y estará preparado para los entresijos de su configuración! Es crítico encontrar un proveedor en quien pueda confiar para sugerencias y ayuda cuando la necesite. En Productive Robotics, tenemos la experiencia y habilidades que pueden ahorrarle tiempo y dinero — ¡contáctenos!