Muchos productos que utilizamos a diario se componen de componentes más pequeños. Estos productos requieren ensamblaje para funcionar. Tradicionalmente, este proceso requería mano de obra humana. Los avances en tecnología robótica convierten a los robots de ensamblaje en una opción para los fabricantes que buscan optimizar sus líneas de producción.

Un reto para los fabricantes que se inician en la automatización es comprender cuándo conviene automatizar. Además, los fabricantes suelen obtener un gran retorno de su inversión en robótica. En este artículo, aprenderá cuándo conviene automatizar su proceso de ensamblaje, dónde se pueden generar retornos y cómo empezar.

En este artículo:

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

¿Qué industrias utilizan robots de ensamblaje?

Los productos ensamblados están presentes en una amplia gama de industrias. Por ello, los robots de ensamblaje se utilizan en muchas industrias diferentes. Estos robots pueden encargarse del ensamblaje de pequeños componentes de PCB y chasis de vehículos pesados. A continuación, se presentan algunos ejemplos de industrias que utilizan robots de ensamblaje actualmente:

• Automotor
• Médico
• Electrónica
• Compañía de metales
• Compañía de plásticos
• Compañía de alimentos y bebidas

Estos son solo algunos ejemplos. Cualquier fabricante que ensamble componentes podría usar esta tecnología. Pero ¿qué beneficios ofrece el ensamblaje automatizado?

Ventajas de automatizar el proceso de ensamblaje

Las empresas a menudo optan por automatizar el proceso de ensamblaje por algunas razones:

• Mayor rendimiento
• Seguridad y ergonomía
• Mayor repetibilidad

Cuándo automatizar el proceso de ensamblaje

Para las empresas que se inician en el proceso de automatización, la cuestión del cuándo puede ser un desafío. Los proyectos de inversión siempre conllevan riesgos. Comprender cuándo es el momento adecuado para automatizar puede ayudarles a sentirse más seguros al emprender un proyecto de robótica. Las empresas suelen abordar la automatización del ensamblaje en los siguientes escenarios:

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

Rendimiento

Los robots a menudo superan fácilmente la mano de obra humana. Las tareas de ensamblaje no son la excepción a esta regla. Los fabricantes que ensamblan productos suelen tener altas cuotas que cumplir. Los robots de ensamblaje son una forma de lograr un mayor volumen de producción. Los fabricantes suelen encontrarse con problemas de cuellos de botella. Se trata de una situación en la que una parte específica de un proceso ralentiza la productividad general de todo el proceso. Un ejemplo de esto podría encontrarse 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). Sin embargo, el resto de la línea podría funcionar potencialmente a 120 PPM. Automatizar el proceso de tapado le permite liberar ese potencial adicional de la línea. Esto se traduce en mayores ingresos para sus instalaciones.

Seguridad

Una de las razones por las que las empresas automatizan las tareas de ensamblaje es que pueden provocar lesiones. Esto ocurre especialmente cuando los componentes son muy grandes o pequeños. Los componentes pesados ​​presentan riesgos evidentes para la seguridad. Los operarios pueden lesionarse al mover piezas grandes. Las piezas pequeñas también representan un problema. El ensamblaje de PCB es un buen ejemplo de los riesgos de seguridad que conllevan las piezas pequeñas. Entre las lesiones ergonómicas más comunes se incluyen:

• fatiga visual
• distensión muscular
• Inhalación de humos
• Pinzamientos

Los robots de ensamblaje eliminan el riesgo de lesiones del operador en estas tareas. Se puede ahorrar dinero al evitar el tiempo de inactividad, los gastos médicos y las multas asociadas con las lesiones laborales.

Reducción de costos

Las líneas de montaje tienen muchos costos asociados. El principal es la mano de obra. Dependiendo del país, este puede fluctuar, pero siempre es un factor importante en el costo de los bienes. También existen costos de materia prima, así como algunos costos ocultos. Estos factores ocultos incluyen costos de capacitación, reducción de la producción por tiempo fuera del trabajo y, en algunos casos, costos de atención médica. Las líneas de montaje totalmente automatizadas eliminan la mano de obra y los costos ocultos, ya que los robots no requieren salarios ni beneficios. Esto resulta en una línea de producción más eficiente y ágil. Muchos fabricantes reorientan este capital humano hacia tareas más difíciles de automatizar, donde las personas pueden ser más productivas.

Un robot tiene un alto costo inicial y algunos costos de mantenimiento a lo largo de su vida útil. Sin embargo, en escenarios ideales, los proyectos de robótica pueden lograr un retorno neto de la inversión (ROI) en 12 a 18 meses. Esto es especialmente cierto en proyectos de automatización estandarizados con soluciones robóticas probadas. Los proyectos de automatización experimentales o complejos corren el riesgo de no alcanzar estos objetivos de ROI. Es importante discutir estas inquietudes con su integrador para comprender el riesgo.

Calidad de producción constante

Los sistemas automatizados son más repetitivos en sus movimientos que las personas. Pueden alcanzar un alto nivel de rendimiento gracias a su programación. Los robots están diseñados para seguir un conjunto de instrucciones. Cuando las tareas son predecibles y repetitivas, los robots pueden destacar. Esta característica les permite fabricar productos más consistentes. Esto se traduce en menos fallos y menos productos que no superan los controles de calidad.

Cómo decidir qué robot de ensamblaje utilizar

Cada tarea de ensamblaje tiene necesidades diferentes. Estos requisitos suelen determinar qué robot se selecciona. Afortunadamente, todos los tipos de robot son capaces de ensamblar. Sin embargo, no todos los robots pueden realizar todas las tareas de ensamblaje. Los factores clave que determinan qué robot utilizar incluyen:

• complejidad del ensamblaje
• Carga útil y alcance
• Velocidad

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

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

La velocidad necesaria para completar la tarea es otro factor importante. Todos los robots tienen la capacidad de ser rápidos. Algunos tipos de robots se encuentran, sin duda, en la cima de la categoría de velocidad. Un robot delta es un ejemplo perfecto de ello. Gracias a su construcción, pueden alcanzar las velocidades más altas. También son extremadamente sensibles a los cambios de dirección. Son ideales para aplicaciones de baja carga útil y alta velocidad. Un cobot sería una mala opción para una aplicación muy rápida, ya que suelen tener velocidad limitada por razones de seguridad.

¿Tiene dificultades 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, debe decidir si el precio es adecuado. Los costos de ensamblaje de sistemas robóticos pueden variar considerablemente, desde $10,000 USD hasta 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. Pueden requerir múltiples robots, sistemas de visión o la integración con equipos existentes. Esto implica más hardware y mano de obra para integrar el sistema. Los rangos de costos varían según la marca. Los costos varían aún más entre los distintos tipos de robot. Además, los costos se incrementan a medida que aumenta el tamaño del robot. Las tareas de ensamblaje de gran envergadura requieren equipos más grandes y costosos. A menudo se olvida el equipo de seguridad adicional al estimar el costo. Los robots pueden ser peligrosos para las personas. Se debe utilizar equipo de seguridad para proteger a los operadores de estos peligros. Los costos de seguridad incluyen aspectos como:

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