Aplicaciones y Ventajas de los Robots Colaborativos en la Industria: Mejora la eficiencia y seguridad

En la era de la automatización y la industria 4.0, los robots colaborativos, también conocidos como cobots, están revolucionando la forma en que se lleva a cabo la producción en diversos sectores. Estos robots son diseñados para trabajar en colaboración con los seres humanos, brindando soluciones eficientes y seguras en entornos de fabricación. En este artículo, exploraremos las aplicaciones y las ventajas de los cobots en la industria, así como las características funcionales más destacadas.

10 Aplicaciones de los robots colaborativos

Desde la industria manufacturera hasta la atención médica y la logística, estos cobots están desempeñando un papel fundamental al mejorar la precisión, la calidad y la seguridad en una amplia variedad de procesos.

Acompáñanos mientras descubrimos cómo los robots colaborativos están optimizando la eficiencia operativa, mejorando la calidad del trabajo y liberando a los operadores humanos de tareas repetitivas y peligrosas. Exploremos aplicaciones como ensamblaje, manipulación de materiales, inspección de calidad, logística y muchas más. Descubre cómo estos robots están impulsando la automatización de una manera segura y eficaz, mejorando la productividad y permitiendo a las empresas alcanzar nuevos niveles de excelencia.

1. Robots colaborativos atornilladores: Los cobots ofrecen una amplia gama de aplicaciones en la industria. Una de las más populares es el atornillado, donde los robots colaborativos pueden utilizar herramientas estandarizadas para alimentar y atornillar automáticamente con un torque específico para un producto en particular. Esta aplicación garantiza una precisión constante y reduce la fatiga humana en tareas repetitivas.
2. Robots colaborativos para máquinas CNC: Otra aplicación común es el manejo de máquinas, especialmente en el caso del manejo de máquinas CNC. Los cobots pueden cargar y descargar productos en las máquinas, cerrar puertas y comenzar ciclos de forma repetida. Esta automatización mejora la eficiencia y permite a los operadores centrarse en tareas más complejas y de alto valor agregado.
3. Robots colaborativos Pick and Place: La recogida y colocación también es una aplicación popular para los cobots. Estos robots pueden recoger productos de una posición y colocarlos en otra, utilizando sistemas de vacío o pinzas, según sea necesario. Esta capacidad facilita la logística interna y agiliza el proceso de ensamblaje.
4. Robots colaborativos para ensamblabe: Otra área donde los cobots destacan es en el ensamblaje, ya que ofrecen una calidad de ensamblaje constante durante todo el proceso. Esto es especialmente valioso en entornos de fabricación que requieren precisión y repetibilidad, como la producción de dispositivos médicos o electrónicos.
5. Robots colaborativos para inspección de calidad: Los robots colaborativos equipados con cámaras y sensores de visión artificial industrial pueden realizar inspecciones de calidad precisas y consistentes en productos. Pueden verificar características, detectar defectos y realizar mediciones con alta precisión, mejorando la calidad del producto y reduciendo los costos asociados con inspecciones manuales.
6. Robot colaborativos para Empaquetado y paletización: Los cobots pueden ser utilizados para tareas de empaquetado y paletización en la industria de logística y distribución. Pueden manipular cajas, clasificar productos y colocarlos en paletas de forma eficiente y precisa, agilizando los procesos de empaquetado y reduciendo el tiempo de entrega.
7. Robots colaborativos para carga y descarga de máquinas: Los cobots son ideales para realizar la carga y descarga de máquinas, como prensas o máquinas de moldeo por inyección. Pueden manejar piezas pesadas de manera segura y precisa, optimizando los tiempos de producción y reduciendo el riesgo de lesiones para los operadores humanos.
8. Robots colaborativos de etiquetado y embotellado: Los robots colaborativos pueden realizar tareas de etiquetado y embotellado en la industria de alimentos y bebidas. Pueden colocar etiquetas en productos o envases, así como llenar y sellar botellas, mejorando la eficiencia y la precisión en estas operaciones.
9. Robots colaborativos en atención médica: Los robots colaborativos también encuentran aplicaciones en el campo de la atención médica. Pueden ayudar en tareas como el transporte de suministros, el apoyo en terapias de rehabilitación y la asistencia en cirugías precisas. Su capacidad para trabajar en colaboración con los profesionales médicos mejora la eficiencia y la seguridad en el cuidado de los pacientes.
10. Cobots de Selección y clasificación: Los cobots pueden ser utilizados en almacenes y centros de distribución para la selección y clasificación de productos. Pueden identificar y recoger productos de manera eficiente, siguiendo criterios específicos, y organizarlos en contenedores o bandejas para su posterior envío.

Estas aplicaciones muestran la versatilidad de los robots colaborativos y su capacidad para realizar una amplia gama de tareas en diferentes sectores industriales. Su flexibilidad y capacidad de trabajar en colaboración con los humanos los convierten en valiosos aliados en la optimización de los procesos y la mejora de la productividad en diversas áreas de trabajo. Si quieres conocer alguna aplicación particular en tu industria, solicita hablar con un especialista.

Ventajas de los robots colaborativos

La incorporación de robots colaborativos en la industria ofrece varias ventajas significativas. En primer lugar, los cobots pueden mejorar el control de calidad al realizar inspecciones de control de calidad, contar piezas, leer códigos de barras y llevar a cabo tareas de paletización de forma precisa y eficiente. Esto garantiza una producción consistente y reduce los errores humanos.

La seguridad también es un aspecto clave de los cobots. Estos robots están diseñados para trabajar de manera segura junto a los seres humanos, sin la necesidad de protecciones o barreras alrededor de ellos. Cumplen con los estándares de seguridad ISO 10218 y ISO TS 15066, lo que garantiza que todas las características de seguridad estén incluidas en el controlador. Además, se pueden agregar dispositivos de seguridad adicionales, como escáneres láser de área, para garantizar niveles más altos de seguridad en la aplicación.

La programación de los cobots es fácil e intuitiva, lo que facilita su implementación en entornos de fabricación. Los usuarios pueden crear programas utilizando bloques de funciones, lo que les permite señalar posiciones y presionar botones para crear secuencias de trabajo. Además, los cobots ofrecen un alto nivel de repetibilidad, lo que asegura una precisión constante en las tareas realizadas.

Velocidades y seguridad en los robots colaborativos

Adentrémonos en el uso de velocidades colaborativas y las diversas medidas de seguridad que se pueden implementar para garantizar la seguridad de los operadores al trabajar junto a los robots. La seguridad es una preocupación primordial en entornos de colaboración entre humanos y robots, por lo que es crucial llevar a cabo evaluaciones de riesgos exhaustivas para cada robot y aplicación en particular. Estas evaluaciones permiten identificar los posibles riesgos y determinar las medidas necesarias para mitigarlos de manera efectiva.

En cuanto al papel de los integradores de sistemas, es importante destacar que van más allá de la simple provisión de productos. Estos profesionales desempeñan un papel fundamental en el diseño y la implementación de soluciones completas, que incluyen aspectos como ingeniería eléctrica y desarrollo de software. Su experiencia y conocimientos les permiten crear soluciones personalizadas y adaptadas a las necesidades específicas de cada cliente.

Una de las tecnologías es la impresión 3D, que ha demostrado ser especialmente útil en aplicaciones personalizadas. La impresión 3D ofrece una serie de ventajas, como la rapidez en el diseño y la capacidad de producir piezas completas de forma eficiente. Por ejemplo, se puede mencionar el caso exitoso de un kit de montaje impreso en nylon con fibra de carbono, el cual se desarrolló específicamente para satisfacer las necesidades de un cliente. Esta tecnología brinda la posibilidad de crear soluciones personalizadas de alta calidad de manera rápida y precisa.

Además, es importante resaltar que los integradores de sistemas no solo se encargan de proporcionar soluciones a fabricantes de equipos originales (OEM), sino que también brindan soporte y mantenimiento continuo, incluso de forma remota. Trabajan en estrecha colaboración con los fabricantes para garantizar el óptimo funcionamiento de los sistemas implementados y atender cualquier problema que pueda surgir.

Las industrias manufactureras con las que los integradores de sistemas han trabajado son diversas y abarcan desde la fabricación de dulces hasta la producción de bolígrafos y tarjetas de regalo. Esta amplia experiencia demuestra que la automatización y la colaboración entre humanos y robots no están limitadas a sectores específicos, sino que pueden aplicarse en diferentes industrias en función de las necesidades y los objetivos de cada empresa.

La automatización de robots colaborativos

La automatización es una herramienta poderosa que puede aplicarse en diversos sectores industriales, ya que su implementación depende de las necesidades específicas de cada aplicación. En nuestro enfoque de trabajo, nos comprometemos a aprender sobre cada industria en la que operamos y comprender a fondo las necesidades y prioridades de nuestros clientes. Esta comprensión nos permite identificar oportunidades de automatización y desarrollar soluciones a medida que se adapten a cada caso.

Una de las ventajas clave de los robots colaborativos es su facilidad de uso. Aunque parezca increíble, incluso las personas sin conocimientos previos en robótica pueden aprender a utilizarlos en tan solo 20 minutos. La interfaz intuitiva y amigable de estos robots permite que los operadores se familiaricen rápidamente con su funcionamiento y los utilicen de manera efectiva. Esto ha llevado a un cambio en la forma en que se capacita al personal en los entornos de automatización, donde ahora se enfoca en capacitar a los operadores en lugar de depender exclusivamente de ingenieros especializados. Esta capacitación orientada a los operadores agiliza la implementación de la automatización y permite a las empresas aprovechar rápidamente los beneficios de esta tecnología.

La automatización no tiene límites en términos de industrias específicas, sino que su implementación depende de las necesidades y aplicaciones particulares de cada empresa. Nuestro enfoque se centra en aprender sobre cada industria y entender las necesidades de nuestros clientes para identificar oportunidades de automatización y desarrollar soluciones personalizadas. La facilidad de uso de los robots colaborativos hace que incluso los operadores sin experiencia previa puedan utilizarlos eficazmente en poco tiempo. Esto ha llevado a un cambio en la capacitación, donde se prioriza la formación de los operadores para que puedan aprovechar al máximo la automatización.

Capacitación para el uso de robots colaborativos

Es importante que entendamos la importancia de brindar una capacitación integral para el uso de robots colaborativos. Por eso, empresas proveedoras de robots colaborativos ofrecen una amplia variedad de cursos diseñados para equipar a los participantes con los conocimientos y habilidades necesarios para aprovechar al máximo estas tecnologías.

Estos cursos de capacitación abarcan diferentes áreas clave, como la programación de PLC (Controladores Lógicos Programables), donde los participantes aprenderán a programar y configurar estos dispositivos para controlar y supervisar los robots colaborativos. También se ofrece capacitación en lenguajes IEC 611, que son estándares internacionales utilizados en la programación de sistemas de automatización industrial.

La lógica de escalera es otro aspecto fundamental que se cubre en los cursos de capacitación de robots colaborativos. Los participantes aprenderán cómo diseñar y programar sistemas de control basados en esta popular metodología, que se utiliza ampliamente en la automatización industrial.

Algunas empresas ofrecen capacitación en protocolos de comunicación como EtherCAT y Ethernet IP. Estos protocolos permiten la comunicación eficiente y confiable entre los robots colaborativos y otros dispositivos o sistemas en el entorno de trabajo. Los participantes aprenden cómo configurar y utilizar estos protocolos para lograr una integración perfecta y un rendimiento óptimo.

Otro aspecto importante de la capacitación es el uso de bloques de funciones, PLC open y PLC open motion. Estas herramientas permiten una programación más eficiente y modular, lo que facilita la implementación y la adaptación de los robots colaborativos a diferentes aplicaciones y escenarios de trabajo.

Es importante tener en cuenta que, si bien los robots colaborativos son altamente precisos y repetibles, no son robots de alta velocidad. Esto significa que están diseñados para trabajar de manera segura y eficiente en entornos de colaboración con humanos, donde la seguridad es una prioridad. Los cursos de capacitación en el uso de robots colaborativos también abordan esta característica, brindando a los participantes las pautas y conocimientos necesarios para garantizar un entorno de trabajo seguro y productivo.

En definitiva, una capacitación integral en el uso de robots colaborativos abarca una amplia gama de temas clave, desde la programación de PLC hasta los protocolos de comunicación y la seguridad en el entorno de trabajo. El objetivo es capacitar a los participantes para que puedan aprovechar al máximo estas tecnologías y lograr una implementación exitosa en sus empresas.

Cálculo del ROI de un robot colaborativo

El cálculo del Retorno de la Inversión (ROI) de un robot colaborativo es una parte importante para evaluar la viabilidad económica de su implementación. Aquí te presento los pasos básicos para calcular el ROI de un robot colaborativo:

1. Costos iniciales: Determina los costos iniciales de adquisición del robot colaborativo, incluyendo el costo del robot en sí, herramientas y accesorios, instalación y configuración, y cualquier costo adicional relacionado con la implementación.
2. Ahorros en mano de obra: Evalúa los ahorros en costos de mano de obra que se pueden lograr con la automatización mediante el robot colaborativo. Esto implica considerar la reducción en la cantidad de horas trabajadas por los operadores humanos, así como la disminución de errores y retrabajos.
3. Aumento de la productividad: Estima el aumento en la productividad que se puede obtener con el robot colaborativo. Esto puede incluir un aumento en la velocidad de producción, una reducción en el tiempo de ciclo de las tareas, y una mayor capacidad de operación en horarios extendidos o continuos.
4. Costos de mantenimiento: Considera los costos de mantenimiento del robot colaborativo, incluyendo el mantenimiento regular, las piezas de repuesto y posibles reparaciones. Estos costos deben compararse con los gastos de mantenimiento de las operaciones manuales.
5. Vida útil del robot: Determina la vida útil estimada del robot colaborativo. Esto te permitirá calcular el retorno de la inversión a lo largo del tiempo y tomar decisiones sobre la amortización de los costos iniciales.
6. Valor residual: Considera el valor residual del robot colaborativo al final de su vida útil. Esto implica evaluar su capacidad de reventa o su valor en el mercado de segunda mano.
7. Cálculo del ROI: Calcula el ROI dividiendo los ahorros netos obtenidos durante la vida útil del robot (ahorros en mano de obra, aumento de la productividad menos costos de mantenimiento) entre los costos iniciales. Este cálculo te dará una indicación de cuánto tiempo tomará recuperar la inversión inicial y comenzar a obtener ganancias.

Es importante destacar que el cálculo del ROI puede variar según cada caso y es recomendable realizar un análisis más detallado considerando las características y circunstancias específicas de tu empresa y el entorno de aplicación del robot colaborativo. Además, ten en cuenta que el ROI no solo se basa en aspectos económicos, sino también en otros beneficios intangibles como mejoras en la calidad, seguridad laboral o flexibilidad operativa.

Cómo elegir el mejor robot colaborativo industrial para tu aplicación 

La selección de robots colaborativos es un proceso clave para garantizar el éxito de su implementación en un entorno de trabajo. Aquí te presento algunos puntos a considerar al seleccionar un robot colaborativo:

1. Evaluación de tareas: Analiza las tareas específicas que el robot colaborativo realizará en tu entorno de trabajo. Determina los requisitos de carga útil, alcance, precisión y velocidad necesarios para llevar a cabo esas tareas de manera eficiente.
2. Interacción con humanos: Ten en cuenta el nivel de interacción que el robot tendrá con los operadores humanos. Los robots colaborativos están diseñados para trabajar junto a los humanos de forma segura y eficiente. Asegúrate de que el robot cumpla con los estándares de seguridad y tenga funciones de detección y respuesta seguras para evitar colisiones o lesiones.
3. Flexibilidad y programabilidad: Evalúa la flexibilidad y la facilidad de programación del robot colaborativo. Los robots colaborativos deben poder adaptarse a diferentes tareas y entornos de trabajo con relativa facilidad. Busca robots que ofrezcan interfaces de programación intuitivas y herramientas de programación visual que permitan una configuración rápida y sencilla.
4. Integración con sistemas existentes: Considera la capacidad del robot para integrarse con los sistemas existentes en tu entorno de trabajo, como sistemas de control de calidad, maquinaria o software de gestión. La capacidad de comunicación y la compatibilidad con estándares de comunicación como OPC-UA pueden ser factores importantes a tener en cuenta.
5. Costo total de propiedad: Analiza el costo total de propiedad del robot colaborativo a lo largo de su vida útil. Esto incluye no solo el costo de adquisición del robot, sino también los costos de mantenimiento, entrenamiento, actualizaciones de software y posibles necesidades de reemplazo de componentes.
6. Soporte técnico y servicio postventa: Asegúrate de que el fabricante del robot ofrezca un buen soporte técnico y servicio postventa. Esto incluye la disponibilidad de piezas de repuesto, actualizaciones de software y asistencia técnica para resolver cualquier problema o duda que puedas tener durante la implementación y el uso del robot.
7. Referencias y casos de éxito: Investiga las referencias y casos de éxito del fabricante del robot colaborativo. Obtén información sobre cómo se ha utilizado el robot en entornos similares y qué resultados se han obtenido. Esto te dará una idea de la confiabilidad y eficacia del robot en aplicaciones prácticas.