Robot para talleres de mecanizado y fabricantes de máquinas

Los talleres que utilizan máquinas CNC y los fabricantes de maquinaria se enfrentan a una demanda sin precedentes de una variedad cada vez mayor de productos y capacidades. Al mismo tiempo, siguen aumentando las expectativas de rapidez en los plazos de entrega. La robótica puede aportar diversas soluciones para  poder hacer frente a estos retos cuando existe gran escasez de mano de obra.

A continuación, veremos cómo el uso de robots para talleres de mecanizado puede impulsar la automatización de forma eficiente y acertada de los procesos en los talleres.

Factores que impulsan el uso de robots para talleres de mecanizado

Son muchos los factores que están impulsando la adopción de robots para talleres de mecanizado por parte del sector de la fabricación de metales y maquinaria. Algunos de ellos son:

• Escasez de mano de obra sin precedentes: en los próximos 10 años, más de 600.000 puestos de trabajo de operadores de máquinas quedarán sin cubrir.
• La escasez de mano de obra impulsa el aumento de los costes laborales.
• Los márgenes de beneficio se están reduciendo. Se necesita una mayor productividad.
• La demanda del mercado de una variabilidad aún mayor y de tiempos de entrega rápidos

¿Cómo ayudan los robots para talleres de mecanizado?

Los cobots modernos, flexibles y móviles tienen ventajas sobre las máquinas CNC en un entorno de producción de gran mezcla y bajo volumen. Sin embargo, se puede combinar los robots con las máquinas CNC para lograr una mayor productividad. Estas son algunas de las ventajas del uso de robots y cobots para los fabricantes de maquinaria y los talleres mecánicos:

• Polyvalence

  Probablemente la ventaja más significativa de los robots es su versatilidad. Las máquinas CNC destacan en trabajos específicos como el taladrado, el roscado, el fresado, etc. Un robot para talleres de mecanizado puede hacer todas estas cosas y más.

  La mayoría de las máquinas CNC tienen 3 ó 4 grados de libertad de movimiento. Los robots industriales pueden moverse por trayectorias más complejas que la mayoría de las máquinas CNC. Los brazos robóticos articulados suelen tener 6 grados de libertad. Esto significa que puede mecanizar cualquier forma sin limitaciones, incluso con ángulos complicados.

• Tiempo de preparación rápido

  Los pequeños fabricantes y talleres de mecanizado pueden carecer de experiencia en robótica pero los avances tecnológicos han cambiado por completo el panorama. A los cobots modernos se les puede mostrar los pasos de una tarea mediante una interfaz humana intuitiva. Parte del proceso puede incluir que el operario mueva manualmente el brazo del robot a su posición para realizar una operación, luego lo mueva a la siguiente posición, y así sucesivamente. Los ajustes finos se realizan con un «teaching pendant» intuitivo. El operario puede enseñar al robot lo que debe hacer de esta manera.

  Los operarios sin experiencia previa en robótica pueden convertirse rápidamente en expertos en la configuración de robots para talleres de mecanizado y realizar nuevas tareas.

• Movilidad

  Una gran ventaja de los cobots modernos es que pueden trasladarse fácilmente de una estación de trabajo a otra y pueden realizar una función diferente en cada lugar. Una estación de trabajo podría necesitar una máquina para ser atendida. Otras podrían ser de pulido, de recogida y colocación, de rectificado, etc.

  Aunque un robot puede ir sobre un carro móvil, a veces dicho carro no es lo suficientemente rígido para las operaciones de mecanizado. La solución es instalar estaciones de acoplamiento en el suelo. El carro puede bloquearse rápidamente en la estación de acoplamiento, proporcionando una estabilidad superior.

• Précision

  Las máquinas CNC de precisión son más precisas que los brazos robóticos. Los requisitos de rigidez pueden ser demasiado grandes para que los cobots realicen algunas operaciones en acero o titanio. Sin embargo, dependiendo de las especificaciones, un brazo robótico puede ejecutarse bien para metales más blandos como el aluminio o piezas más finas como la chapa.

  Por tanto, hay muchos trabajos para los que el brazo robótico será lo suficientemente preciso mientras que para aquellas aplicaciones que de otro modo requerirían un operador humano, el brazo robótico será de gran utilidad.

• Tamaño del espacio de trabajo

  La mayoría de los cobots pueden trabajar en piezas mucho más grandes que las máquinas CNC. Un robot industrial de tamaño medio tendrá un espacio de trabajo de unos 7 u 8 m³. Se pueden añadir fácilmente ejes externos para acomodar piezas de trabajo aún más grandes.

  Un espacio de trabajo mayor significa que un taller puede asumir más tipos de trabajos y realizar algunas operaciones que antes no eran posibles.

• Automatización de tareas sencillas, repetitivas y de poco valor

  La mayoría de las máquinas CNC requieren que un operario cargue las piezas en bruto en el espacio de trabajo, retire las piezas acabadas y las apile. Se trata de una tarea repetitiva y de poco valor que los robots realizan muy bien. El uso de un robot para talleres de mecanizado libera a las personas para que realicen otros trabajos de mayor valor que requieren inteligencia humana y de esta manera, el personal de su taller se vuelve más productivo.

  El empaquetado de piezas en cajas de cartón y el paletizado son otros ejemplos de tareas repetitivas en las que los robots destacan. Además, se corre menos riesgo de que los trabajadores sufran lesiones por movimientos repetitivos. Las lesiones pueden ser muy costosas y dañar la moral de los operarios puesto que muchas de estas lesiones requieren largos periodos de recuperación.

• Asequibilidad

  En el pasado, la implantación de la robótica era un esfuerzo prohibitivo, lo que impedía a las empresas más pequeñas invertir en automatización como lo hacían sus competidores más grandes. Sin embargo, a medida que la tecnología ha ido mejorando, el coste se ha ido reduciendo y hay nuevas opciones de precios disponibles. Los robots como servicio (RaaS) son una opción muy asequible para muchas pequeñas empresas. En lugar de hacer un gran gasto de capital, una empresa puede pagar una pequeña cantidad a lo largo del tiempo.

  El concepto RaaS también permite mejorar continuamente la robótica. Con el aprendizaje automático, los robots se vuelven más inteligentes y capaces con el tiempo y esas mejoras ya están incluidas en el coste continuo. Esta mejora continua es una característica que no está disponible con las máquinas CNC tradicionales.20

La automatización de tareas en las plantas industriales aportan múltiples beneficios. Descubre cómo puede ayudar un robot de preparación de pedidos para optimizar las  operaciones de almacén.

Aplicaciones típicas de los robots para talleres de mecanizado en la fabricación de metales y maquinaria

Estas son algunas de las aplicaciones de los robots para talleres de mecanizado y la fabricación de maquinaria:

• Cuidado de las máquinas
• Conformación de metales
• Soldadura
• Rectificado
• Pulido
• Pintura y acabado
• Montaje
• Emballage
• Paletización

Estos son sólo algunos ejemplos de aplicaciones donde pueden usarse los robots para talleres de mecanizado. Existen otros tipos de robot en la industria farmacéutica, usos, aplicaciones y beneficios

Factores que impiden la automatización y cómo superarlos

Son muchos los problemas que pueden obstaculizar la adopción de la robótica en una empresa pues muchas veces no se puede ver el valor de la robótica para las operaciones. Por ello puede resultar útil hablar con personas que hayan visto a empresas similares implantar con éxito la robótica. Aunque hablar con los proveedores puede ser valioso, a veces se necesita un punto de vista más imparcial.

Para ayudar a evaluar el valor de una solución con robots para talleres de mecanizado, es importante calcular la inversión y estimar tanto el ahorro como el retorno de la inversión para averiguar cómo de beneficioso puede llegar a ser la implantación de esta tecnología en una empresa.

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