Bienvenido a la Era del Cobot

Los robots colaborativos pueden brindar beneficios significativos a través de interacciones más cercanas con los humanos, pero necesitan reemplazo de piezas de alta calidad para garantizar la seguridad y la productividad.

Artículo de | Automatización de la UE

Los robots industriales de servicio pesado han sido equipos vitales en las fábricas durante muchos años, lo que permite a los fabricantes ofrecer altos niveles de consistencia y repetibilidad para mejorar la productividad.

Sin embargo, los comportamientos cambiantes de los consumidores están impulsando una mayor demanda de más personalización en la producción, y la fabricación inteligente y los altos niveles de automatización se están convirtiendo en la norma. Esto, a su vez, está generando la necesidad de máquinas más pequeñas, ligeras y ágiles que puedan utilizarse en una relación más estrecha con los trabajadores. Entra el robot colaborativo, o 'cobot'.

Los cobots pueden asumir tareas repetitivas que requieren precisión y se están convirtiendo en un gran negocio. Entre 2017 y 2020, las instalaciones de cobots en todo el mundo se duplicaron, de aproximadamente 11 000 a 22 000. Y un estudio de BIS Research muestra que se espera que el mercado global de cobots crezca de $ 580 millones en 2018 a la asombrosa cifra de $ 9 mil millones para 2024.

Si bien es deseable una mayor colaboración entre humanos y máquinas, la adopción más amplia de cobots presenta algunos desafíos, sobre todo en el área de la seguridad. El éxito depende de varios factores: desde la capacitación adecuada (para humanos y máquinas) hasta el acceso a componentes confiables, como sensores, que ayudarán a los cobots a comprender su entorno y responder en consecuencia.

Entonces, veamos el papel de los cobots en entornos industriales modernos y expliquemos cómo puede mantenerlos funcionando a un nivel óptimo.

Los robots industriales tienen una capacidad comprobada para simplificar y optimizar la producción, pero tradicionalmente han requerido altos costos de inversión, son más difíciles de enseñar que los humanos y presentan algunos problemas de seguridad. A continuación se presentan algunos de los factores que deben tenerse en cuenta:

Cuando se trata de costos, los robots industriales no son una compra insignificante. Si bien brindan un buen retorno de la inversión, requieren un enfoque dedicado y considerado que involucre grandes sumas de dinero. Por lo general, requieren una inversión inicial alta más costos adicionales de instalación y configuración. También hay que tener en cuenta los costes de mantenimiento futuros.

Programar robots industriales y entrenarlos para llevar a cabo sus tareas específicas requiere trabajo y requiere técnicos experimentados con habilidades especializadas. Esta actividad tiene un precio más alto para el fabricante, que necesita contratar a estos expertos internamente. Y no es una excepción: cuando se requieren cambios o se necesita actualizar el software, se pueden incurrir en costos adicionales.

También se debe tener cuidado al programar un robot. Si no se hace correctamente, tiene el potencial de fallar o funcionar de manera ineficiente.

Los robots industriales están lejos de ser discretos: son máquinas grandes y voluminosas que realizan movimientos rápidos y repetidos que pueden suponer un peligro y un riesgo para los trabajadores. Esto requiere el gasto adicional de agregar jaulas de seguridad robustas alrededor de los robots para separar y proteger a los compañeros de trabajo humanos.

Si bien los últimos robots industriales tienen muchas características de seguridad, las máquinas más antiguas que han estado en funcionamiento durante algún tiempo pueden carecer de la capacidad sensorial para detectar objetos, incluidos humanos, cerca, lo que las hace propensas a colisiones y posibles accidentes.

Los robots industriales evolucionaron en aplicaciones de ingeniería pesada, como el ensamblaje de automóviles, y son lo suficientemente fuertes como para levantar objetos que pesan varios cientos de kilogramos. Por el contrario, los cobots están diseñados específicamente para interactuar directamente con humanos y realizar tareas en cooperación con ellos, trabajando con cargas útiles mucho más pequeñas.

Por ejemplo, los cobots normalmente se sientan en una mesa. Son ideales para realizar trabajos de montaje complejos y delicados, sujeción precisa o operaciones repetitivas de recoger y colocar con los más altos niveles de consistencia y fiabilidad. Las funciones específicas en un entorno de fabricación pueden incluir lijado y pulido, pegado y sellado, atornillado y pruebas e inspección de calidad.

Por lo general, los cobots cuestan una fracción de la inversión de los robots industriales más grandes. En lugar de requerir una programación especializada, se les puede enseñar fácilmente los movimientos para su tarea mediante la interacción directa con su contraparte humana.

El concepto de cobots se introdujo por primera vez a mediados de los 90, y el primer fabricante importante en lanzar un cobot fue KUKA en 2004. Desde entonces, muchos fabricantes de robots han ingresado al mercado y la capacidad de los cobots ha crecido rápidamente. Las máquinas iniciales generalmente pesarían aproximadamente 10 kg y operarían una carga útil de solo unos pocos kg. Con el tiempo, los cobots han evolucionado para volverse más grandes y poderosos. FANUC lanzó su primer cobot en 2015 con una gran carga útil de 35 kg, y ABB también lanzó su primer cobot de doble brazo ese mismo año.

En lugar de estar separados en jaulas como sus voluminosos homólogos industriales, los cobots suelen estar situados en el escritorio junto al trabajador humano. Como están ubicados tan cerca de los humanos, la seguridad es de vital importancia y los fabricantes mundiales de robótica industrial como Fanuc, Siemens, Omron y ABB están construyendo cobots teniendo en cuenta la protección de los empleados.

Los cobots necesitan la capacidad de reaccionar ante la presencia de un trabajador en fracciones de segundo para evitar lo que de otro modo podría ser una situación potencialmente devastadora y fatal. Como tales, están diseñados con medidas de seguridad inherentes en lugar de depender de protecciones físicas. Por ejemplo, los brazos están instalados con sensores de posición y funciones de seguridad avanzadas, como la prevención de colisiones, para que sean seguros para trabajar en el mismo espacio que los humanos en las líneas de producción.

Para garantizar la seguridad de la fuerza laboral y mantener la seguridad de la fábrica, es fundamental asegurarse de que los cobots funcionen según lo previsto. La norma de seguridad ISO 10218 y la especificación técnica RIA TS 15066 definen las funciones de seguridad y el rendimiento del robot colaborativo.

Muchos cobots tienen una función de enseñanza directa mediante la cual el usuario sostiene el brazo y lo mueve a cada posición requerida. ISO 10218 e ISO/TS 15066 brindan estándares y orientación para la enseñanza colaborativa de robots, un aspecto esencial cuando las manos de los trabajadores entran en contacto directo con el robot.

Por ejemplo, el cobot de la serie TM de Omron utiliza mecanismos intuitivos de guía manual para enseñarle al robot nuevas tareas sin necesidad de programar los movimientos del brazo robótico. Funciones como el 'modo de guía manual' monitorean la velocidad y la fuerza para garantizar que el proceso de enseñanza cumpla con los últimos estándares de seguridad.

Independientemente de las características de seguridad inherentes, los estándares relevantes aún requieren que los cobots se sometan a una evaluación de riesgos completa antes del despliegue y que los fabricantes consideren todos los posibles peligros y resultados en los casos que involucran una parada de emergencia.

Dado que los cobots son máquinas en movimiento, cuentan con muchas piezas de desgaste, y el mantenimiento regular es vital para garantizar que se mantengan en buenas condiciones. Además de los sensores y otros componentes electromecánicos sofisticados, los cobots también requieren cables, arneses de cableado, sistemas de lubricación, sellos, bridas, tornillos, pernos y juntas tóricas. Todos deben revisarse y mantenerse regularmente para operar de manera segura y en todo su potencial.

En ese sentido, es esencial asociarse con un proveedor de automatización que pueda acceder a la gama completa de piezas y repuestos necesarios para mantener operativos los cobots. En EU Automation, nuestra experiencia con robots y cobots se basa en un largo historial de almacenamiento de componentes de automatización y control de OEM líderes como Siemens, ABB y Mitsubishi, que ofrecen piezas rastreables y verificables. Los componentes se envían en un embalaje resistente para que lleguen en las mejores condiciones. Este compromiso con la calidad de las piezas es fundamental para las aplicaciones de humanos en el circuito, como los cobots, donde la seguridad es un hecho.

En conclusión, las ventajas de los robots industriales son bien conocidas en la industria y han sido un componente crítico en las fábricas durante la transición a la Industria 4.0. Pero a medida que los fabricantes buscan optimizar sus operaciones e introducir nuevos niveles de personalización, se están volcando cada vez más hacia la flexibilidad y la eficiencia de los cobots.

Las características de seguridad integradas, reforzadas por estándares de seguridad en rápida evolución, permiten que los cobots trabajen en armonía con los humanos, lo que permite a los fabricantes superar los límites de la productividad y, en última instancia, aumentar sus resultados. Por ello, los cobots se están consolidando como elementos imprescindibles en las fábricas más inteligentes del futuro.

Esta publicación no tiene comentarios. Sé el primero en dejar un comentario más abajo.

Debe iniciar sesión antes de poder publicar un comentario. Inicia sesión ahora.