Robots de ensamblaje: acelere su línea de ensamblaje a través de la automatización

Cómo elegir los robots de ensamblaje e integrarlos en su flujo de trabajo.

Muchos productos que usa todos los días están hechos de componentes más pequeños. Estos productos requieren ensamblaje para ser funcionales. Tradicionalmente, este proceso requería trabajo humano. Los avances en 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 a menudo se benefician de grandes retornos de su inversión en robótica. En este artículo, aprenderá cuándo tiene sentido automatizar su proceso de ensamblaje, dónde se pueden realizar las devoluciones y cómo comenzar.

En este articulo:

¿Qué industrias utilizan robots de ensamblaje?

Cuándo automatizar el proceso de ensamblaje

Cómo decidir qué robot de ensamblaje usar

Consideraciones de costos

¿Qué industrias utilizan robots de ensamblaje?

Los productos ensamblados están presentes en una amplia gama de industrias. Debido a este hecho, los robots de ensamblaje se utilizan en muchas industrias diferentes. Estos robots pueden encargarse del montaje de pequeños componentes de PCB y estructuras de vehículos pesados. Aquí hay algunos ejemplos de industrias que usan robots de ensamblaje hoy en día:

Automotor

Médico

Electrónica

Empresa de metales

Empresa de plásticos

Empresa de Alimentos y Bebidas

Estos son solo algunos ejemplos. Cualquier fabricante que ensamble componentes podría potencialmente usar esta tecnología. Pero, ¿qué se puede ganar con el ensamblaje automatizado?

Ventajas de Automatizar el Proceso de Ensamblaje

Las empresas a menudo optan por automatizar el proceso de ensamblaje 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 pregunta de cuándo puede ser un desafío. Los proyectos de capital siempre conllevan riesgos. Comprender cuándo es correcto automatizar puede ayudarlo a sentirse más seguro al asumir un proyecto de robot. Las empresas tienden a asumir la automatización del ensamblaje 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 el trabajo humano. Las tareas de montaje no son una excepción a esta regla. Los fabricantes que ensamblan productos a menudo tienen altas cuotas que alcanzar. Los robots de ensamblaje son una forma de lograr un mayor volumen de producción. Los fabricantes suelen encontrarse con problemas de cuello 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 podría encontrarse en una planta embotelladora. En una línea en particular, se debe llenar, tapar y etiquetar una botella. Digamos que el proceso de tapado es manual y actualmente solo puede generar 45 partes por minuto (PPM). El resto de la línea, sin embargo, podría funcionar potencialmente a 120 PPM. Automatizar el proceso de tapado le permite desbloquear ese potencial adicional de la línea. Esto conduce a mayores ingresos para su instalación.

Seguridad

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

Fatiga visual

Contractura muscular

inhalación de humo

impactos

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

Reducción de costo

Las líneas de montaje tienen muchos costos asociados. El costo principal es el de la mano de obra. Dependiendo del país en el que se encuentre, esto puede fluctuar, pero siempre es un factor importante en el costo de los bienes. También hay costos de materias primas, así como algunos costos ocultos. Estos factores ocultos incluyen costos de capacitación, reducción de la producción debido al tiempo libre y costos de atención médica en algunos casos. Las líneas de ensamblaje 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 eficiente y eficiente. Muchos fabricantes reutilizan este capital humano para 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. Pero en escenarios ideales, los proyectos de robots pueden lograr un ROI neto en 12 a 18 meses. Este es especialmente el caso en proyectos de automatización estandarizados que tienen soluciones robóticas probadas. Los proyectos de automatización experimentales o difíciles corren el riesgo de no alcanzar estos objetivos de ROI. Es importante discutir estas inquietudes con su integrador para comprender su riesgo.

Calidad de producción consistente

Los sistemas automatizados son más repetibles en sus movimientos que las personas. Pueden desempeñarse 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 hacer productos más consistentes. Esto significa menos fallas y menos productos que no pasan los controles de calidad.

Cómo decidir qué robot de ensamblaje usar

Diferentes tareas de montaje tienen diferentes necesidades. Estos requisitos a menudo determinarán qué robot se selecciona. Afortunadamente, cada tipo de robot es capaz de ensamblarse. Sin embargo, no todas las tareas de montaje pueden ser realizadas por cada robot. Los factores clave que determinan qué robot debe usarse incluyen:

Complejidad de 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 capacidad para alcanzar ángulos difíciles. Los robots colaborativos son un ejemplo de un robot de seis ejes que se puede implementar cerca de las personas.

Las aplicaciones de gran carga útil y/o gran alcance suelen ser difíciles para la mayoría de los tipos de robots. Las 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. Algunos tipos de robots están ciertamente en el escalón superior de la categoría de velocidad. Un robot delta es un ejemplo perfecto de esto. Debido a su construcción, pueden alcanzar las velocidades más altas. También son extremadamente sensibles a los cambios de dirección. Estos son ideales para aplicaciones de baja carga útil y alta velocidad. Una mala elección para una aplicación muy rápida sería un cobot. Por lo general, tienen una velocidad limitada por razones de seguridad.

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

Consideraciones de costos

Finalmente, debe decidir si el precio es correcto. Los costos de los sistemas de robot de ensamblaje pueden variar ampliamente desde el rango de $ 10,000 USD hasta más de $ 100,000 USD. Los factores principales incluyen:

Complejidad del proyecto

Tipo de robot, marca y tamaño

Requerimientos de seguridad

Los proyectos más complejos siempre son más costosos. Pueden requerir 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. Grandes tareas de montaje requieren equipos más grandes y más caros. El equipo de seguridad adicional a menudo se olvida al estimar el costo. Los robots pueden ser peligrosos para los humanos. Se debe usar 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