Consideraciones al integrar Cobots en una instalación

¿Qué es un Cobot?

Los robots colaborativos, o cobots, son un tipo de robot industrial diseñado para colaborar con el trabajo humano en lugar de reemplazarlo por completo. En los últimos años, han ganado una mayor participación en el mundo de la automatización con su facilidad de uso y, a menudo, su integración más fácil en los procesos de la planta.

Los cobots se utilizan principalmente en aplicaciones donde el proceso es simple, directo y, a menudo, de bajo volumen y mezcla alta. Por lo general, se mueven más lento que sus homólogos robóticos y deben dejar de moverse cuando tocan un objeto en su camino debido a los sensores de proximidad. Su movimiento más lento, combinado con una alta sensibilidad a las colisiones (es decir, parada total del funcionamiento), ayuda a prevenir lesiones.

Los robots industriales están diseñados para trabajar en áreas cercadas con poca o ninguna posibilidad de tocar a un empleado, ya que sus velocidades más altas y su menor sensibilidad a las colisiones probablemente resultarían en lesiones o la muerte. Por el contrario, los cobots no suelen tener una jaula protectora alrededor de su espacio de trabajo. Por lo general, se consideran seguros con los trabajadores, pero asegúrese de explorar los requisitos de seguridad adecuados.

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 realizar las tareas más complicadas mientras el robot realiza un trabajo repetitivo o levanta objetos pesados.

Programación Cobot

Los cobots se programan de manera diferente a los robots industriales, que generalmente requieren un programador de robótica dedicado, un ingeniero o alguien capacitado específicamente en los lenguajes de programación robótica y las mejores prácticas. Por el contrario, los cobots se programan mediante movimientos amplios y, a menudo, se pueden programar con éxito sin mucha ayuda del controlador.

"No es necesario ser un programador de robots o un ingeniero de robots o un ingeniero de automatización para configurar el cobot y hacer que funcione", dijo Joe Campbell, director sénior, marketing estratégico y desarrollo de aplicaciones en Universal Robots, a Control Automation editores durante una entrevista.

Figura 1. Programar un cobot es generalmente una tarea sencilla. Imagen utilizada por cortesía de Universal Robots

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

Otro ejemplo de sistemas cobot fáciles de programar es el cobot paletizador. El operador puede programar diferentes palets y procesos siguiendo unos sencillos pasos. Primero, definen una “caja” alrededor del pallet para obtener su tamaño, luego el patrón del pallet, seguido de la carga. Después de definir todos los diferentes parámetros, se le pide al operador que programe un punto y se completa la nueva rutina.

Cobots en la fabricación

Los cobots se pueden agregar a varios procesos de fabricación y de planta. Sin embargo, no todos los procesos son iguales y se debe considerar la aplicación exacta antes de agregar un cobot.

Los cobots ofrecen una ventaja única a los fabricantes que buscan llenar los vacíos laborales. La incorporación de un cobot puede ayudar a los empleados actuales a producir más sin mano de obra o nómina adicional. Pueden ser más baratos de implementar que los robots industriales, a menudo a la mitad o un tercio del costo de un sistema robótico tradicional. Se pueden lograr ahorros significativos con la reducción de la programación profesional y el equipo de seguridad en comparación con la robótica industrial.

Según Campbell, la escasez de mano de obra "no desaparecerá" en el corto plazo.

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

Los cobots pueden ofrecer una respuesta rápida al proceso de instalación. Las interrupciones de la infraestructura y el tiempo de inactividad se pueden reducir a tan solo tres o cuatro semanas, mientras que los sistemas robóticos tradicionales demoran entre 12 y 16 semanas desde el inicio hasta la instalación final. "Algunos de nuestros socios se comprometen a tener el cobot en producción cuatro horas después de que se entregue en la fábrica", dice Campbell.

Aplicaciones Cobot

Dado que los cobots son generalmente más fáciles de integrar en los procesos de producción, tienen una amplia gama de industrias. Tradicionalmente, las empresas más pequeñas se alejarían de la robótica debido al alto costo inicial de los robots industriales y la dificultad de cambiar una vez implementados. Con los cobots, las pymes (pequeñas y medianas empresas) pueden utilizar la robótica con una integración más rápida y una inversión más barata.

Además, no es necesario que los cobots funcionen en su configuración original durante toda su vida útil. Algunos fabricantes tienen cobots en carritos que los empleados pueden mover fácilmente entre las estaciones de trabajo para proporcionar mano de obra útil donde sea que se necesite. Campbell explica, "la tasa de utilización del cobot es muy alta y el umbral de inversión es mucho más bajo debido a la flexibilidad".

La soldadura es otra aplicación útil para los cobots. Actualmente hay escasez de soldadores calificados en los Estados Unidos. Según Campbell, en la actualidad hay “entre 75 y 85 000 trabajos de soldadura abiertos. Se prevé que eso no hará más que crecer durante los próximos 10 años ".

Figura 3. Un cobot que hace tediosas soldaduras con la supervisión de un trabajador. Imagen utilizada por cortesía de Universal Robots

Los cobots se utilizan en muchos casos para ayudar a aliviar la escasez de soldadores. Son útiles en aplicaciones donde son comunes las soldaduras repetitivas, a menudo pequeñas soldaduras en piezas pequeñas. Estas soldaduras pueden ser tediosas, por lo que un cobot puede liberar tiempo a los trabajadores para completar soldaduras más difíciles. Esta configuración puede ser beneficiosa porque permite que la mano de obra humana se coloque en soldaduras más difíciles donde se devuelve un mayor margen sobre su trabajo.

El futuro de los cobots

Los cobots ofrecen un enfoque de automatización diferente al de la robótica industrial tradicional. Están diseñados para usarse como un sistema de ahorro de mano de obra en lugar de un sistema de reemplazo de mano de obra. Campbell enfatiza que nunca ha "visto ni oído hablar de un trabajo perdido debido a la automatización en décadas. Simplemente no es el caso. O los robots están automatizando trabajos que los humanos no pueden hacer o no aceptarán ".

Esto crea una ventaja única en ciertas aplicaciones, donde el robot realiza tareas repetitivas bajo la supervisión de un trabajador de la fábrica. También pueden ayudar a los clientes a los que la robótica industrial le ha costado mucho dinero. Los cobots tienen un costo de inversión inicial más bajo y su costo total suele ser más económico porque no requieren tanta infraestructura de seguridad y tienen costos de programación reducidos.

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

¿A dónde cree que irán los cobots en el futuro?