Introducción
- En las empresas industriales actuales, los robots son herramientas clave en la mejora de la productividad y el rendimiento de los trabajadores.
Desde la aparición de los primeros robots, la sociedad se ha preguntado si las máquinas reemplazarían a los humanos en el trabajo. Ahora que la robótica colaborativa es una realidad en las industrias, la coexistencia entre trabajadores y máquinas parece más clara y positiva que nunca.
En los últimos años, el mercado de los robots colaborativos, o cobots, ha experimentado un auge en el ámbito industrial. Este tipo de máquinas están pensadas para apoyar la labor humana en las empresas industriales. Es decir, no suponen la automatización total del trabajo, sino que coexisten con los trabajadores para mejorar los métodos de producción.
A diferencia de los robots industriales tradicionales, la robótica colaborativa se caracteriza por la capacidad de detectar la presencia de personas e interactuar con ellas para, entre otras cosas, evitar accidentes.
Estas máquinas son más compactas y ligeras que los robots convencionales. De hecho, es posible moverlas fácilmente por la fábrica y son capaces de desempeñar diferentes funciones dentro de la propia cadena de producción.
Todas estas características, unidas a un menor coste, convierten la robótica colaborativa en una opción más accesible para las pymes en comparación con los robots convencionales. Gracias a ella, será posible automatizar la producción en un mayor porcentaje del tejido industrial.
La robótica colaborativa y las Smart Factories
El concepto de industria 4.0 (o cuarta revolución industrial) no se comprendería sin la existencia de las Smart Factories. Estas fábricas inteligentes están altamente automatizadas y digitalizadas y usan la robótica colaborativa para crear un entorno de trabajo más eficiente y fluido.
Las Smart Factories ponen a las personas en el centro de su actividad. Gracias a la robótica colaborativa, los trabajadores pueden centrarse en realizar trabajos que requieren capacidades humanas, se liberan de tareas rutinarias, pesadas o peligrosas y se optimizan procesos.
Los robots colaborativos más comunes se encargan de la función de “pick and place”, es decir, la tarea de recoger un objeto y colocarlo en otro lugar. También podemos encontrarlos en cadenas de ensamblaje o en los almacenes de fábricas inteligentes, donde son capaces de repetir un mismo movimiento con perfecta precisión.
La robótica colaborativa reduce los riesgos para la salud derivados de tareas que requieren el uso de la fuerza, posturas forzadas o la manipulación de sustancias peligrosas. Además, los cobots están diseñados para garantizar la seguridad de los trabajadores cuando interactúan con ellos. Algunos de los usos de cobots más habituales en las fábricas se desarrollan en las áreas de pintura, soldadura o empaquetado y manipulación de palets.
La seguridad, una prioridad de los robots colaborativos
Los robots colaborativos cuentan con una serie de características que mejoran la seguridad en las Smart Factories. Por ejemplo, disponen de servomotores de baja inercia o actuadores elásticos, que ofrecen una respuesta muy fiable y se componen de materiales ligeros y contornos redondeados.
El aspecto que define a la robótica colaborativa es el uso de sensores que garantizan una interacción segura con las personas. Según el estándar internacional ISO 10218, encontramos cuatro tipos de cobots según sus funciones de seguridad:
1. Parada vigilada de seguridad
Este tipo de cobots normalmente trabaja de manera independiente realizando una tarea principal, mientras que el trabajador desempeña una segunda función. Sin embargo, a veces los empleados necesitan interactuar con la máquina. Cuando un humano se acerca a determinada distancia, este tipo de robot detiene completamente su actividad.
La función de parada vigilada de seguridad se implementa en robots convencionales mediante sensores especiales.
2. Monitoreo de velocidad y separación
En este caso, el cobot monitorea su entorno y puede detectar la proximidad de los trabajadores. A diferencia del primer tipo, reduce su velocidad progresivamente en función de la distancia a la que se encuentran los trabajadores. Si se acerca demasiado, puede parar completamente su actividad. Esta función de la robótica colaborativa se usa en trabajos que requieren la presencia frecuente de personas.
3. Guía manual
Este tipo de robots es capaz de aprender trayectorias con la ayuda de una persona. Es una función útil para programar rápidamente una nueva directriz, por ejemplo, para una máquina de “pick and place”. Al igual que los dos tipos anteriores, son robots convencionales equipados con un sensor especial.
4. Limitación de fuerza y energía
Es el tipo de robot colaborativo más común y seguro. Mientras que los anteriores usan robots industriales normales con sensores adicionales, este tipo de máquinas están específicamente diseñadas para su interacción con personas.
Estos cobots cuentan con todo tipo de sensores que les permiten detectar fuerzas anormales en su actividad. Esto les permite responder inmediatamente cuando entran en contacto con un humano. De esta forma, pueden detenerse para evitar lesiones o disipar parte de la energía del impacto. Además de ser muy ligeros, estos robots a veces cuentan con una capa exterior que amortigua los golpes.
Ventajas del uso de cobots en las Smart Factories
Hemos visto cómo la seguridad es el principal rasgo que distingue a la robótica colaborativa de los robots industriales tradicionales. Su aplicación, por tanto, puede reducir y evitar riesgos y lesiones características de las fábricas.
En conclusión, la robótica colaborativa es una herramienta clave para la seguridad entendida como “safety”, es decir, la protección de los empleados. Sin embargo, eso no significa que su implementación no requiera ninguna medida de seguridad adicional.
Aunque los cobots se consideran seguros, es conveniente realizar una evaluación de los riesgos para una implementación exitosa. Resulta fundamental revisar el entorno de trabajo, el equipamiento y las soluciones de seguridad disponibles en la empresa. Esta labor deben realizarla especialistas, que podrán verificar el estado de los equipos, detectar problemas energéticos y, en definitiva, garantizar la continuidad de proceso productivo.
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