Robots colaborativos: Revolucionando la interacción humano-máquina

Introducción a los robots colaborativos

En 2008, Universal Robots vendió el primer robot colaborativo (cobot) a Linatex, un proveedor danés de plásticos técnicos y caucho para aplicaciones industriales. Este robot rompió todas las ideas preconcebidas sobre cómo las empresas podían integrar la automatización en el lugar de trabajo. Un robot colaborativo trabaja directamente con humanos en un espacio definido sin riesgo de accidentes graves o lesiones severas. El atractivo de un cobot no es solo su elemento colaborativo, sino también su rápida instalación y retorno de inversión (ROI). La serie de robots colaborativos ha despegado en diversas industrias, permitiendo avances adicionales en esa tecnología e introduciéndola en entornos no manufactureros.

Crecimiento del mercado y impacto del COVID-19

Tras su introducción, el sector de robots colaborativos experimentó un crecimiento explosivo. En 2019, los ingresos globales de robots colaborativos alcanzaron 669,9 millones de dólares, con 22.459 robots enviados ese año. El mercado continuó con éxito hasta que la pandemia global de COVID-19 golpeó, resultando en una caída brusca de la demanda, al igual que el resto del mercado robótico. Sin embargo, se prevé un repunte considerable y se espera que alcance su mayor tasa de crecimiento en 2021 con un 20 %. El diseño innovador del robot colaborativo le da las ventajas de un robot industrial mientras proporciona flexibilidad, seguridad y asequibilidad, convirtiéndolo en el robot más popular del mercado.

¿Qué hace "colaborativos" a estos robots?

El diseño innovador de un cobot permite a los trabajadores interactuar de forma segura con el robot en un espacio colaborativo, con riesgo mínimo de lesiones o daños. Los cobots logran este alto estándar de seguridad con un diseño redondeado, monitoreo de parada de seguridad, limitaciones de fuerza, programación guiada manualmente y un cuerpo compacto. El programa de monitoreo de parada del robot colaborativo detecta intrusiones y se detiene mientras ocupa el envolvente de trabajo del robot. Un ejemplo sería un trabajador que entra en el espacio colaborativo para interactuar con el robot, activando su parada completa hasta que el trabajador sale del envolvente de trabajo. El diseño redondeado y las limitaciones de fuerza también amortiguan el impacto con los trabajadores, resultando en pocas o ninguna lesión.

Junto a las características de seguridad, los robots colaborativos ofrecen a los usuarios una interfaz de programación de vanguardia pero amigable. Los trabajadores pueden empezar a usar el robot colaborativo tras solo una pequeña cantidad de entrenamiento. La programación es intuitiva gracias a su función de guiado manual, también conocida como modo FreeDrive. El usuario puede programar la trayectoria del robot moviéndolo físicamente a las posiciones deseadas. La tecnología de robots colaborativos progresará aún más, viendo avances a medida que su ámbito de trabajo continúe ampliándose.

Las aplicaciones de cobots se expanden con los avances tecnológicos

Los analistas de mercado esperan que el mercado de robots colaborativos continúe creciendo debido a varios factores:

• Escasez de mano de obra cualificada (brecha de habilidades en manufactura)
• Más industrias invirtiendo en automatización colaborativa
• Mayor demanda de productos
• Necesidad de flexibilidad en procesos automatizados

Las pequeñas y medianas empresas (PYMES) han sido los mayores compradores de robots colaborativos. El menor precio y la menor inversión inicial de los cobots naturalmente permiten un mejor ROI. Su rápida integración y flexibilidad permiten a las PYMES reducir tiempos de inactividad y actividades no productivas durante las horas de producción. Los avances en automatización colaborativa han llevado a nuevas industrias a invertir en aplicaciones robóticas usando cobots. Entre estas, se espera que los sectores automotriz y electrónico sean los mayores usuarios de robots colaborativos.

Las empresas utilizan robots colaborativos para aplicaciones altamente repetitivas que requieren gran precisión. Las tres aplicaciones más populares realizadas por cobots son manipulación de materiales, ensamblaje y pick & place. Estas aplicaciones representaron el 71,9 % de los ingresos de robots colaborativos en 2019 y se prevé que mantendrán una cuota del 62,7 % en 2024. Sin embargo, nuevas industrias que invierten en cobots han llevado a la experimentación en diferentes aplicaciones, especialmente fuera de la manufactura. Un gran ejemplo es la industria sanitaria, donde los cobots se usan para asistir en cirugías y otras áreas médicas. Otras aplicaciones comunes incluyen dispensado, acabado, tending de máquinas, soldadura, remoción de material e inspecciones de calidad.

¿Son los cobots adecuados para su empresa?

Los robots colaborativos son populares por buenas razones; sin embargo, no son adecuados para todas las situaciones. Una empresa que considere automatización colaborativa primero debe determinar la tarea a automatizar, los requisitos a cumplir, la evaluación de riesgos de la solución y consultar con un proveedor de soluciones de automatización. Muchos factores deben considerarse al invertir en una solución automatizada. Aunque la tecnología cobot avanza a ritmo acelerado, estos robots aún tienen ciertas limitaciones. Con un diseño compacto y estructura esbelta, estos robots tienen una carga útil y alcance menores frente a sus contrapartes industriales. La mayoría de cobots comunes solo manejan cargas entre 3-16 kg, con el límite más alto en 35 kg. Otra posible limitación es su velocidad restringida. Al priorizar la seguridad, la velocidad suele reducirse para proteger a los trabajadores y limitar el riesgo de impacto. La mejor forma de decidir si la automatización colaborativa encaja en su negocio es responder estas preguntas:

• ¿Cuál es el objetivo de automatizar?
• ¿Es la instalación un lugar seguro y deseable para los trabajadores?
• ¿Los procesos a automatizar son fijos o cambiantes?
• ¿La solución apoyará procesos manuales o automatizará una línea completa?
• ¿Cuánto espacio tiene la instalación para equipos de automatización?
• ¿Qué requisitos de escalabilidad hay para soportar el crecimiento a largo plazo?
• ¿Cuáles son los requisitos de carga útil, alcance, precisión y tiempo de ciclo?

Tras responder todas estas preguntas, una empresa puede consultar con un proveedor de soluciones de automatización para sopesar opciones y decidir la solución más beneficiosa. Los robots colaborativos han ganado mucha popularidad en los últimos años por buenas razones. Los avances en tecnología de automatización los hacen útiles en diversas aplicaciones, y la inversión inicial asequible los hace deseables en muchas industrias (dentro y fuera de la manufactura). Sin embargo, como cualquier solución automatizada, es mejor investigar y consultar profesionales antes de decidir si los robots colaborativos son la mejor solución para su negocio.