Trabajar y crecer con robots colaborativos

Los robots han sido parte de la industria por más tiempo de lo que piensas. La patente del primer robot industrial, Unimate, se otorgó en 1961. Si bien a veces los fabricantes más grandes, como los fabricantes de equipos originales (OEM) de automóviles, utilizaban robots, rara vez eran una opción para los fabricantes pequeños y medianos (SMM).

Sin embargo, los tiempos han cambiado. Los robots ahora se ven a menudo como herramientas esenciales para los SMM, lo que permite que las operaciones más pequeñas compitan con los jugadores más grandes. Este es especialmente el caso de la nueva ola de "robots colaborativos". Según la Asociación de Industrias Robóticas, un robot colaborativo, también conocido como "cobot", está diseñado específicamente para trabajar directamente con humanos, uno al lado del otro, dentro de un espacio de trabajo colaborativo definido.

¿Qué ofrecen los cobots a los fabricantes?

Para cada empleado de fabricación ocupado que desee tener un brazo extra, los robots colaborativos pueden proporcionar brazos de alta tecnología con cámaras y sensores de movimiento, diseñados con diferentes alcances y cargas útiles. A diferencia de las máquinas tradicionales "autónomas" de un trabajo, la tecnología de robots colaborativos puede imitar múltiples movimientos de mano y brazo necesarios para tareas repetitivas, como inspeccionar pequeñas piezas de automóvil o conjuntos de cubos de ruedas.

Los robots colaborativos se pueden utilizar para liberar a los empleados de tareas repetitivas para que puedan concentrarse en tareas que requieren habilidades más avanzadas. Por ejemplo, tres personas que anteriormente se concentraban en inspeccionar un solo contenedor ahora pueden ser asignadas a trabajos como conducir un montacargas, según Brian Pelke, presidente de Kay Manufacturing en Calumet City, Illinois. "Queremos que usen su cerebro más que sus manos", dijo Pelke.

Pelke recientemente promocionó los muchos beneficios de ROI de los robots colaborativos en un Chicago Tribune artículo. Pelke compró su primer robot colaborativo por menos de 50.000 dólares y lo puso en pleno funcionamiento en 30 días. Los empleados tardaron menos de 90 minutos en completar el tutorial básico de programación.

Pelke afirma que los cobots le han ahorrado a Kay alrededor de $ 150,000 en costos de empaque al cambiar las tareas del operador de la máquina de empaquetar las piezas terminadas. Pelke señaló que las máquinas pueden detectar constantemente defectos visuales en las piezas de automóviles, mientras que los humanos, que pueden cansarse o distraerse, solo detectan los defectos 9 de cada 10 veces.

Otro beneficio de los cobots es su movilidad, que les permite adaptarse a casi cualquier espacio de trabajo. La mayoría de las máquinas pesan menos de 80 libras y tienen una huella de meras pulgadas. Requieren mucha menos energía para operar que los robots tradicionales y se pueden volver a implementar para múltiples aplicaciones sin cambiar los diseños de producción. Ideal para trabajos pequeños y cambios rápidos, los cobots funcionan

tareas recurrentes con niveles muy altos de coherencia.

Lo que nos depara el futuro cuando se trata de robots colaborativos

Se espera que las ventas colectivas de robots crezcan un 34 por ciento para 2026, y se estima que el gasto robótico global alcanzará los 13.000 millones de dólares, según el Tribune artículo. Y la Asociación de Industrias Robóticas informó recientemente que se envió una cantidad récord de robots a empresas norteamericanas en el primer trimestre de 2018.

Pero los cobots solo representan el tres por ciento de las ventas de robots en la actualidad, como se informa en el Tribune artículo, posiblemente debido al hecho de que la tecnología de robots colaborativos es todavía un campo emergente.

Los estándares formales de seguridad para robots solo se inauguraron en 2016 cuando la Organización Internacional de Normalización (ISO) publicó la Especificación Técnica ISO (TS) 15066. El Instituto Nacional Estadounidense de Estándares (ANSI) adoptó ISO / TS 15066 que mismo año que ANSI / RIA Technical Report R15.606 (RIA es la Asociación de Industrias Robóticas).

De acuerdo con estos estándares, se determina que los robots son "seguros" si hay una distancia adecuada entre las personas y las máquinas activas, y si existen limitaciones para la transferencia de fuerzas y presión, en caso de que se produzca contacto.

Estas pautas de seguridad proporcionan un excelente punto de partida para futuras investigaciones, según el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST), una agencia del Departamento de Comercio de EE. UU. que utiliza la ciencia para promover la innovación en EE. UU. fabricantes. Además de la investigación en curso sobre la seguridad de los robots colaborativos, el NIST está llevando a cabo dos iniciativas de investigación relacionadas con las complejidades de los humanos que trabajan codo con codo con robots y cobots, que prometen importantes beneficios en lo que respecta a la seguridad y la productividad, según Elena Messina. , Gerente de Programa, Ciencia de Medición para Robótica de Manufactura en NIST.

1. Visibilidad

Muchos cobots tienen cámaras integradas que les permiten percibir el entorno que los rodea. Para que funcionen correctamente, debe haber una interfaz entre el sistema de coordenadas de la cámara y el sistema de coordenadas del robot. Según Messina, el NIST está trabajando en la creación de herramientas para mejorar esta coordinación haciendo preguntas como:"¿Se ha movido el robot de donde cree que está?" y "¿El sistema de coordenadas se alinea con el entorno real?"

La investigación del NIST sobre la visibilidad de los robots también analiza más de cerca las cámaras y los algoritmos que se pueden usar para detectar y rastrear humanos, que prometen mejorar la seguridad y la interacción general entre humanos y robots.

2. Programación

No es difícil programar cobots para realizar la mayoría de las tareas de fabricación, pero podría ser incluso más fácil. Y cuanto más fácil es, menos oportunidades hay de errores introducidos por humanos, lo que puede provocar problemas de seguridad y problemas de producción. Con este fin, NIST actualmente está creando prototipos de interfaces avanzadas que se basan en la realidad aumentada y la realidad virtual para hacer que la programación de cobot sea más intuitiva, según Messina.

Qué están haciendo los fabricantes con robots colaborativos en este momento

Si bien los estándares de seguridad y las tecnologías para la gestión de cobots continúan evolucionando, los robots colaborativos ya están trabajando en estrecha proximidad con los humanos en el taller, a menudo sin la necesidad de vallas o blindajes de seguridad adicionales. Trabajando dentro de las pautas de seguridad actuales, pueden asumir tareas recurrentes que solían presentar riesgos de lesiones repetitivas para los trabajadores, todo por mucho menos que las máquinas tradicionales de taller.

Desde clasificar y empaquetar hasta pegar y montar, los robots colaborativos se pueden programar rápidamente para agilizar tareas como:

• Inspecciones de calidad
• Pulido
• Cuidado de máquinas
• Atornillar
• Moldeo por inyección
• Montaje
• Elija y coloque

Empleados como David Young en Kay Manufacturing afirman que no dejarán de realizar tareas como inspecciones visuales de pequeñas piezas de automóvil, que han sido asumidas por robots colaborativos en la empresa. Al ser entrevistado por el Tribune , Young dijo que los cobots ahora están manejando el trabajo manual que le estaba provocando artritis en sus manos y pies. “Es difícil ver cada pequeña cosa”, dijo. "Esto facilitará mi trabajo".

Si eres un SMM que aún no ha aprovechado las muchas oportunidades que ofrecen los cobots, ¡no hay mejor momento que el presente! Conéctese con su Centro MEP local dentro de la Red Nacional MEP ^TM para obtener más información sobre cómo los cobots pueden ayudarlo a usted también.