Muchos productos que utiliza todos los días se componen de componentes más pequeños. Estos productos requieren ensamblaje para ser funcionales. Tradicionalmente, este proceso requería mano de obra humana. Los avances en la tecnología robótica hacen que los robots de ensamblaje sean una opción para los fabricantes que buscan optimizar sus líneas de producción.

Un desafío para los fabricantes nuevos en la automatización es comprender cuándo tiene sentido automatizar. Además, los fabricantes suelen beneficiarse de enormes retornos de su inversión en robótica. En este artículo, aprenderá cuándo tiene sentido automatizar su proceso de ensamblaje, dónde pueden realizarse sus devoluciones y cómo comenzar.

En este artículo:

• ¿Qué industrias utilizan robots de montaje?
• Cuándo automatizar el proceso de ensamblaje
• Cómo decidir qué robot de montaje utilizar
• Consideraciones de costos

¿Qué industrias utilizan robots de montaje?

Los productos ensamblados están presentes en una amplia gama de industrias. Por este motivo, los robots de montaje se utilizan en muchas industrias diferentes. Estos robots pueden encargarse del ensamblaje de pequeños componentes de PCB y estructuras de vehículos pesados. A continuación se muestran algunos ejemplos de industrias que utilizan robots de ensamblaje en la actualidad:

• Automotor
• Médico
• Electrónica
• Compañía de metales
• Empresa de Plásticos
• Empresa de alimentos y bebidas

Estos son sólo algunos ejemplos. Cualquier fabricante que ensamble componentes podría utilizar esta tecnología. Pero ¿qué se puede ganar con el montaje automatizado?

Ventajas de automatizar el proceso de montaje

Las empresas suelen optar por automatizar el proceso de montaje por varias razones:

• Mayor rendimiento
• Seguridad y Ergonomía
• Mayor repetibilidad

Cuándo automatizar el proceso de ensamblaje

Para las empresas nuevas en el proceso de automatización, la cuestión de cuándo puede ser un desafío. Los proyectos de capital siempre conllevan riesgos. Comprender cuándo es correcto automatizar puede ayudarle a sentirse más seguro al asumir un proyecto de robótica. Las empresas suelen abordar la automatización del montaje en los siguientes escenarios:

• Requieren un mayor rendimiento
• La tarea es peligrosa o puede provocar lesiones.
• Necesitan reducir los gastos generales.
• Están experimentando una calidad de producción inconsistente.

Rendimiento

Los robots a menudo superan fácilmente al trabajo humano. Las tareas de montaje no son una excepción a esta regla. Los fabricantes que ensamblan productos a menudo tienen que alcanzar cuotas elevadas. Los robots de ensamblaje son una forma de lograr un mayor volumen de producción. Los fabricantes suelen encontrarse con problemas de cuellos de botella. Esta es una situación en la que una parte específica de un proceso ralentiza la productividad general de todo el proceso. Un ejemplo de esto lo podríamos encontrar en una planta embotelladora. En una línea particular, se debe llenar, tapar y etiquetar una botella. Digamos que el proceso de tapado es manual y actualmente solo puede producir 45 partes por minuto (PPM). El resto de la línea, sin embargo, podría funcionar a 120 PPM. Automatizar el proceso de limitación le permite desbloquear ese potencial adicional de la línea. Esto genera mayores ingresos para sus instalaciones.

Seguridad

Una de las razones por las que las empresas automatizan es porque las tareas de montaje pueden provocar lesiones. Este es especialmente el caso cuando los componentes son muy grandes o pequeños. Los componentes pesados ​​plantean riesgos evidentes para la seguridad. Los operadores pueden lesionarse al mover piezas grandes. Las piezas pequeñas también son motivo de preocupación. El ensamblaje de PCB es un buen ejemplo de los riesgos para la seguridad de las piezas pequeñas. Las lesiones ergonómicas comunes incluyen:

• Vista cansada
• Distensión muscular
• Inhalación de humos
• Impactos

Los robots de montaje eliminan el riesgo de lesiones al operador debido a estas tareas. Se puede ahorrar dinero evitando el tiempo de inactividad, los costos médicos y las multas asociadas con las lesiones en el lugar de trabajo.

Reducción de costos

Las líneas de montaje tienen muchos costos asociados. El costo principal es el de la mano de obra. Dependiendo del país en el que te encuentres, esto puede variar, pero siempre es un factor importante en el costo de los bienes. También existen costos de materias primas, así como algunos costos ocultos. Estos factores ocultos incluyen costos de capacitación, producción reducida debido al tiempo libre y costos de atención médica en algunos casos. Las líneas de montaje totalmente automatizadas eliminan la mano de obra y los costos ocultos porque los robots no requieren salarios ni beneficios. Esto conduce a una línea de producción más ágil y eficiente. Muchos fabricantes reutilizan este capital humano para tareas más difíciles de automatizar en las que las personas pueden ser más productivas.

Un robot tiene un alto costo inicial y algunos costos de mantenimiento a lo largo de su vida. Pero en escenarios ideales, los proyectos de robots pueden lograr un retorno de la inversión neto en 12 a 18 meses. Este es especialmente el caso de proyectos de automatización estandarizados que cuentan con soluciones robóticas probadas. Los proyectos de automatización experimentales o difíciles corren el riesgo de no alcanzar estos objetivos de retorno de la inversión. Es importante discutir estas inquietudes con su integrador para comprender su riesgo.

Calidad de producción constante

Los sistemas automatizados son más repetibles en sus movimientos que las personas. Pueden rendir a un nivel tan alto debido a su programación. Los robots están diseñados para seguir un conjunto de instrucciones. Cuando las tareas son predecibles y repetitivas, los robots pueden sobresalir. Este atributo les permite fabricar productos más consistentes. Esto significa menos fallas y menos productos que no pasen los controles de calidad.

Cómo decidir qué robot de montaje utilizar

Diferentes tareas de montaje tienen diferentes necesidades. Estos requisitos a menudo determinarán qué robot se selecciona. Afortunadamente, todos los tipos de robots son capaces de ensamblarse. Sin embargo, no todos los robots pueden realizar todas las tareas de montaje. Los factores clave que determinan qué robot se debe utilizar incluyen:

• Complejidad del montaje
• Carga útil y alcance
• Velocidad

Los ensamblajes complejos que requieren flexibilidad son excelentes opciones para los robots de seis ejes. Esto se debe a su excepcional rango de movimiento y su capacidad para alcanzar ángulos difíciles. Los robots colaborativos son un ejemplo de robot de seis ejes que puede desplegarse cerca de personas.

Las aplicaciones de carga útil elevada y/o de gran alcance suelen ser difíciles para la mayoría de los tipos de robots. Variantes como Delta y SCARA suelen ser tipos de robots más pequeños y menos potentes. Estos se implementan mejor en aplicaciones más pequeñas. Comprender la carga útil y el alcance necesarios para completar su tarea es fundamental. Los errores aquí son costosos.

La velocidad requerida para completar su tarea es otro factor importante. Todos los robots tienen la capacidad de ser rápidos. Ciertamente, algunos tipos de robots se encuentran en el escalón superior de la categoría de velocidad. Un robot delta es un ejemplo perfecto de esto. Gracias a su construcción pueden alcanzar las velocidades más altas. También son extremadamente sensibles a los cambios de dirección. Son excelentes para aplicaciones de alta velocidad y carga útil baja. Una mala elección para una aplicación muy rápida sería un cobot. Por lo general, tienen velocidad limitada por razones de seguridad.

¿Tiene problemas para decidir qué robot es el adecuado para usted? Nuestra red de asesores independientes puede ayudarle a tomar la decisión correcta.

Consideraciones de costos

Finalmente, debes decidir si el precio es el adecuado. Los costos de ensamblaje de sistemas robóticos pueden variar ampliamente desde el rango de $10,000 USD hasta mucho más de $100,000 USD. Los factores principales incluyen:

• Complejidad del proyecto
• Tipo, marca y tamaño de robot
• Requisitos de seguridad

Los proyectos más complejos siempre son más costosos. Es posible que requieran múltiples robots, sistemas de visión o integración con equipos existentes. Esto significa más hardware y mano de obra para integrar el sistema. Los rangos de costos varían de una marca a otra. Los costos varían aún más de un tipo de robot a otro. Además, los costos aumentarán a medida que aumente el tamaño del robot. Las grandes tareas de montaje requieren equipos más grandes y más caros. A menudo se olvida el equipo de seguridad adicional al estimar el costo. Los robots pueden ser peligrosos para los humanos. Se debe utilizar equipo de seguridad para proteger a los operadores de estos peligros. Los costos de seguridad incluyen cosas como:

• Jaulas de seguridad
• Cortinas de luz
• Escáneres de seguridad
• Relés de seguridad y enclavamientos
• PLC de seguridad dedicados