Robots industriales vs colaborativos (cobots)

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robots colaborativos

La fabricación en la Industria 4.0 requiere respuestas rápidas y proactivas a las demandas de los consumidores en constante cambio. Esto ha dado lugar a una nueva tendencia de personalización masiva en determinados aspectos de los productos, en función de sus preferencias y necesidades.

Para cumplir con las expectativas y los requisitos de los clientes individuales, el proceso de fabricación debe obtener un alto grado de flexibilidad sin comprometer la sostenibilidad, la eficiencia de la producción y la calidad a lo largo del ciclo de vida del producto para mantener una ventaja competitiva.

Los robots industriales son verdaderamente capaces de mantener una alta eficiencia y repetibilidad para la producción en masa, pero carecen de la flexibilidad para lidiar con las incertidumbres que resultan de la personalización en masa. Si bien los humanos, en tales situaciones, pueden lidiar con tales incertidumbres y variabilidad, están restringidos por sus capacidades físicas en términos de repetibilidad, fuerza física, resistencia, velocidad, etc.

Por lo tanto, se requiere un equilibrio de automatización y flexibilidad que combine los beneficios de los robots y el trabajo humano para lograr estos objetivos generales de fabricación durante la personalización masiva. Aquí es donde surge la Colaboración Humano-Robot (HRC) como una disciplina prometedora que permite que los robots y los humanos operen conjuntamente para completar tareas colaborativas.

¿Qué es un robot colaborativo (cobot)?

Un robot colaborativo o cobot es un robot diseñado para colaborar con trabajadores humanos. El propósito es apoyar los trabajos dentro de un espacio de trabajo colaborativo definido. Sirven como herramientas para los operadores, no como dispositivos que reemplazan a los trabajadores humanos. Los cobots suelen imitar las acciones humanas y realizan tareas repetitivas o propensas a lesiones a velocidades similares o más lentas, mientras que los trabajadores realizan tareas manuales de mayor valor. Los cobots típicos comprenden solo brazos robóticos de tamaño pequeño. Son seguros para que las personas trabajen con ellos y alrededor de ellos (es decir, no necesitan cercas protectoras) y son fáciles de programar, implementar y volver a implementar para los operadores ordinarios.

Algunos de los escenarios clave de la colaboración humano-robot (HRC) son los siguientes:

  • Co-manipulación: En este escenario, el trabajador humano y el cobot sostienen y mueven un objeto. El humano guía el camino del objeto, mientras que el cobot maneja el peso del objeto.
  • Entregar: Aquí, el cobot entrega objetos de forma segura al trabajador humano. El ritmo de entrega cambia según la preparación del ser humano para tomar un objeto.
  • Asamblea: Es una acción distribuida entre el trabajador y el cobot, según la carga de trabajo esperada.
  • Elegir y colocar: El cobot elige objetos para recoger y colocar teniendo en cuenta la distancia, la accesibilidad y los planes de movimiento previstos del ser humano.
  • Buscar: En este, el cobot obtiene objetos de acuerdo con el progreso del humano en la tarea de ensamblaje.
  • Iluminación: El cobot, con una fuente de luz montada como herramienta, proporciona iluminación directa en el espacio de trabajo del ser humano.
  • Inspección: Mientras el trabajador atornilla los agujeros, el cobot inspecciona si todos los agujeros están apretados y emite una advertencia en caso de que falte un tornillo.

Existe un argumento tanto para los robots industriales como para los cobots, pero la decisión de seleccionarlos depende de la aplicación. Los fabricantes deben explorar todas sus opciones robóticas y comprender las ventajas y desventajas de los diferentes tipos de automatización para tomar la mejor decisión a largo plazo. Esta sección explorará algunas de las ventajas y desventajas clave tanto de los cobots como de los robots industriales.

cobots

ventajas

  • Los cobots pueden compartir un espacio de trabajo con trabajadores humanos.
  • Relativamente simple de programar, reprogramar e integrar a las necesidades cambiantes.
  • Bajo costo primario para la integración
  • Menos costoso que los robots industriales de seis ejes
  • No hay necesidad de una celda de seguridad o área restringida. Esto ahorra mucho espacio en el piso de producción.
  • Puede lograr una mayor productividad sin mano de obra adicional o una gran inversión de capital.
  • Rápido retorno de la inversión

Contras

  • Dado que los cobots son colaborativos, no pueden funcionar sin la asistencia y supervisión humana.
  • Alcance, carga útil, velocidad y precisión limitados.
  • No muy potente como la mayoría de los robots de seis ejes.
  • No apto para aplicaciones de alta velocidad y alta carga útil
  • Mejor ajuste en aplicaciones con cargas útiles más bajas.
  • Las precauciones de seguridad pueden reducir la productividad, dar como resultado velocidades de operación muy bajas y aumentar significativamente los costos de integración.
  • Es necesaria una evaluación exhaustiva del riesgo para garantizar las medidas de seguridad.
  • Cercas caras, si es necesario, pueden causar costos sustanciales.

Robots industriales

ventajas

  • Los robots industriales requieren menos supervisión humana.
  • Tener una alta eficiencia y alta tasa de producción.
  • Ideal para manejar tareas demasiado riesgosas para los trabajadores humanos.
  • Mucho más rápido, exacto y preciso que los trabajadores humanos, incluso con una gran carga útil
  • Habilite líneas de producción totalmente automatizadas que puedan manejar aplicaciones a velocidades que los humanos no pueden alcanzar
  • Retire a los operadores de entornos inseguros o sucios.
  • Mayor ROI debido a la alta tasa de operación
  • Tiene amplias opciones de programación e integración.
  • Se puede implementar en aplicaciones colaborativas con una evaluación de riesgos adecuada

Contras

  • No apto para producción de bajo volumen.
  • Requiere más espacio en el piso de producción debido a las celdas de trabajo fijas
  • No es fácil alterar los procesos.
  • Los empleados necesitan capacitación para iniciar, operar y mantener el robot.
  • Puede agregar costos adicionales si se requieren recursos externos para cambios de diseño, programación o mantenimiento
  • Agrega costos de integración del sistema

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