Consideraciones Esenciales para Integrar Cobots en tu Instalación

¿Qué es un Cobot?

Los robots colaborativos, o cobots, son un tipo de robot industrial diseñado para colaborar con mano de obra humana en lugar de reemplazarla completamente. En años recientes, han ganado mayor cuota en el mundo de la automatización por su facilidad de uso y a menudo integración más fácil en procesos de planta.

Los cobots se usan mayormente en aplicaciones donde el proceso es simple, directo y a menudo de alta mezcla, bajo volumen. Típicamente se mueven más lento que sus contrapartes robóticas y deben detenerse al tocar un objeto en su camino gracias a sensores de proximidad. Su movimiento más lento, combinado con alta sensibilidad a colisiones (parada total), ayuda a prevenir lesiones.

Los robots industriales están diseñados para trabajar en áreas valladas con poca o nula posibilidad de tocar un empleado, ya que sus mayores velocidades y menor sensibilidad a colisiones probablemente resultarían en lesión o muerte. Por el contrario, los cobots usualmente no tienen jaula protectora alrededor de su espacio de trabajo. Generalmente se consideran seguros alrededor de trabajadores, pero asegúrate de explorar requisitos de seguridad apropiados.

Dado que se espera que los cobots reduzcan la mano de obra de los trabajadores en lugar de reemplazarlos, los tiempos de programación pueden reducirse. Los trabajadores pueden tomar las tareas más complicadas mientras el robot hace trabajo repetitivo o levantamiento pesado.

Programación de Cobots

Los cobots se programan diferente a los robots industriales, que usualmente requieren un programador de robótica dedicado, ingeniero o alguien entrenado específicamente en lenguajes de programación robótica y mejores prácticas. Contrariamente, los cobots se programan usando movimientos amplios y a menudo pueden programarse exitosamente sin mucha ayuda del controlador.

"No tienes que ser programador de robots, ingeniero de robots o ingeniero de automatización para configurar el cobot y hacerlo funcionar", dijo Joe Campbell, Senior Manager de Marketing Estratégico y Desarrollo de Aplicaciones en Universal Robots, a editores de Control Automation durante una entrevista.

Figura 1. Programar un cobot es generalmente una tarea simple. Imagen cortesía de Universal Robots.

Programar un cobot puede ser tan simple como mover manualmente el brazo por diferentes puntos que el operador quiere en la ruta deseada. Durante esta rutina, el cobot debe colocarse en modo de programación donde el robot se mueve fácilmente a mano.

Otro ejemplo de sistemas cobot fáciles de programar involucra un cobot paletizador. El operador puede programar diferentes palets y procesos siguiendo pocos pasos directos. Primero, definen una "caja" alrededor del palet para obtener su tamaño, luego el patrón del palet, seguido por la carga. Tras definir todos los parámetros, se pide al operador programar un punto, y la nueva rutina se completa.

Cobots en Fabricación

Los cobots pueden añadirse a diversos procesos de fabricación y planta. No todos los procesos son iguales, sin embargo, y la aplicación exacta debe considerarse antes de añadir un cobot.

Los cobots ofrecen una ventaja única a fabricantes que buscan cubrir brechas laborales. Incorporar un cobot puede ayudar a empleados actuales a producir más sin fuerza laboral adicional ni nómina. Pueden ser más baratos de implementar que robots industriales, a menudo a la mitad o un tercio del coste de un sistema robótico tradicional. Ahorros significativos vienen de la reducción en programación profesional y equipamiento de seguridad comparado con robótica industrial.

Según Campbell, la escasez laboral "no va a desaparecer" pronto.

Figura 2. Un cobot trabajando en un almacén. Imagen cortesía de Universal Robots.

Los cobots pueden ofrecer respuesta rápida en el proceso de instalación. Infraestructura e interrupciones por tiempo de inactividad pueden reducirse a tan solo tres o cuatro semanas, mientras que sistemas robóticos tradicionales tardan 12-16 semanas desde inicio a instalación final. "Algunos de nuestros socios se comprometen a tener el cobot en producción cuatro horas después de entregado a la fábrica", dice Campbell.

Aplicaciones de Cobots

Dado que los cobots son generalmente más fáciles de integrar en procesos de producción, tienen amplia gama de industrias. Tradicionalmente, empresas pequeñas huirían de la robótica por el alto coste inicial y dificultad de cambio una vez implementados. Con cobots, las PYMES (pequeñas y medianas empresas) pueden utilizar robótica con integración más rápida e inversión más barata.

Además, los cobots no necesariamente operan en su configuración original durante toda su vida útil. Algunos fabricantes tienen cobots en carritos que empleados pueden mover fácilmente entre estaciones para proporcionar mano de obra útil donde sea necesario. Campbell explica: "la tasa de utilización del cobot es muy alta, y el umbral de inversión es mucho menor por la flexibilidad".

La soldadura es otra aplicación útil para cobots. Hay escasez actual de soldadores cualificados en EE. UU. Según Campbell, hay "entre 75 y 85.000 puestos de soldadura abiertos hoy. Se proyecta que no haga más que crecer los próximos 10 años".

Figura 3. Un cobot haciendo soldaduras tediosas con supervisión de trabajador. Imagen cortesía de Universal Robots.

Los cobots se usan en muchos casos para aliviar la escasez de soldadores. Son útiles en aplicaciones donde las soldaduras repetitivas son comunes, a menudo soldaduras pequeñas en piezas pequeñas. Estas soldaduras pueden ser tediosas, así que un cobot libera tiempo de trabajadores para completar soldaduras más difíciles. Esta configuración es beneficiosa porque permite poner mano de obra humana en soldaduras más difíciles donde se retorna mayor margen en su trabajo.

El Futuro de los Cobots

Los cobots ofrecen un enfoque diferente a la automatización que la robótica industrial tradicional. Están diseñados para usarse como sistema de ahorro de mano de obra en lugar de sistema de reemplazo. Campbell enfatiza que nunca ha "visto u oído de un empleo perdido por automatización en décadas. Simplemente no es el caso. O los robots automatizan trabajos que humanos no pueden hacer o no quieren tomar".

Esto crea una ventaja única en ciertas aplicaciones, donde el robot toma tareas repetitivas bajo supervisión de un trabajador de fábrica. También pueden ayudar a clientes excluidos de la robótica industrial por precio. Los cobots tienen menor inversión inicial y su coste total es a menudo más barato porque no requieren tanta infraestructura de seguridad y tienen costes de programación reducidos.

Cuando los fabricantes miran adoptar cobots en sus procesos, deben cambiar su idea de robots siendo "peligrosos" a cobots siendo colaborativos. Los cobots tienen varios protocolos de seguridad y pueden operar en entornos que la robótica tradicional no puede. Funcionan bien en tareas repetitivas lentas e incluso tienen capacidad de operar en plataforma móvil. La escasez laboral en fabricación ha ayudado al cobot a convertirse en actor clave en la industria, llegando desde operaciones pequeñas a grandes corporaciones como Ford y otros grandes fabricantes.

¿Hacia dónde ves que van los cobots en el futuro?