En los últimos años, la industria manufacturera ha experimentado una transformación completa con la introducción de la automatización y la robótica industrial. Cada vez son más las fábricas que recurren a robots inteligentes para impulsar la eficiencia, aumentar la seguridad y reducir los costes en todo el proceso de producción. Para las empresas que están considerando la automatización parcial o integral, merece la pena explorar las nuevas soluciones en robótica de final de línea que pueden aumentar significativamente los índices de producción y la rentabilidad.
A continuación profundizamos en dos áreas específicas de la robótica de final de línea: el embalaje y el paletizado.
Robótica de final de línea: Embalaje de final de línea robotizado
El embalaje de fin de línea robotizado hace referencia a la utilización de la robótica de final de línea para embalar diversos artículos en cajas, cartones, estuches o cajones. Con la creciente demanda de los consumidores de una producción y unos plazos de entrega más rápidos, los envasadores están desplegando más herramientas de robótica de final de línea para automatizar las tareas y aumentar la productividad.
Los robots «pick-and-pack» se utilizan habitualmente para aplicaciones de envasado de final de línea. Se trata de robots que pueden identificar, clasificar y seleccionar objetos específicos en una cinta transportadora mediante sistemas de visión integrados y, a continuación, colocarlos en una caja. Los robots de empaquetado suelen tener un brazo robótico equipado con una herramienta de fin de brazo que les permite recoger y empaquetar artículos con precisión y delicadeza.
Robótica de final de línea: Paletización robótica de final de línea
El paletizado robótico de final de línea se refiere a la capacidad de utilizar robots para paletizar, o almacenar y transportar mercancías apiladas en un palé. Los paletizadores robotizados también disponen de un brazo robótico que puede coger una o varias mercancías concretas de una cinta transportadora y colocarlas en un palet. Las mercancías que se colocan en el palet pueden ser cajas, bandejas, bolsas, botellas o barriles.
Los sistemas avanzados de robótica de final de línea parapaletizado tienen la capacidad de paletizar varias líneas de producción simultáneamente, incluso en el mismo espacio de producción, lo que reduce considerablemente los costes y aumenta la producción.
Entre los componentes adicionales de la un paletizador robotizado se incluyen:
- Transportadores de entrada y salida que entregan los productos al paletizador y, a continuación, retiran los palets completamente apilados.
- Dispensadores de palets que extraen palets individuales para el paletizador.
- Dispensadores automáticos de hojas deslizantes, que se utilizan cuando es necesario
Una vez que un producto fabricado está completo y listo para su envío, generalmente necesita ser paletizado para su cómoda distribución. La robótica de final de línea para paletizado automatizado ofrece un importante ahorro de mano de obra en una cadena de montaje, al apilar el producto sin necesidad de mano de obra humana.
Para sistemas sencillos, un PLC o un sistema de control por relé pueden bastar para hacer funcionar la maquinaria. Estos paletizadores sencillos sólo funcionan si el producto es constante y no cambia de tamaño o patrones de apilado, como cajas que son siempre del mismo tamaño.
Para patrones de apilado más complicados o productos cambiantes, es necesario un robot para gestionar los cambios introducidos en el sistema con la variación del producto. La robótica de final de línea tiene la capacidad de cambiar la colocación del producto basándose en la información programada en el sistema. También pueden utilizarse para apilar diferentes tipos de productos si están equipados con una pinza que pueda manipular más de una configuración de un producto.
Las soluciones de robótica de NEOBOTIK como la Máquina Paletizadora Automática Pallbotik, pueden ayudar a automatizar los procesos y optimizar el tiempo y los recursos de cada cliente.
La importancia de los movimientos eficientes en la robótica de final de línea para paletizado
La programación que controla la robótica de final de línea en los procesos de paletizado puede hacer o deshacer un sistema cuando se trata de eficiencia. Un sistema que optimiza los movimientos entre los trabajos puede mejorar significativamente la cantidad de tiempo que se tarda en crear un palet completo de producto.
Al programar el sistema, es importante tener en cuenta cuándo experimentará intervalos de productividad y utilizar ese tiempo para otras tareas. Por ejemplo, si el robot ha colocado todos los productos del sistema de alimentación, se puede utilizar ese tiempo de inactividad para colocar una hoja deslizante en un palet que la necesite. La forma más eficaz de hacerlo sería esperar a que haya un retraso en el producto antes de colocar la hoja deslizante, para evitar que el sistema se bloquee en las demás calles.
Reinicio del sistema y anulación del recuento de colocaciones
Una mejora importante en cualquier sistema de paletizado es incluir la anulación del recuento de colocación, que permite restablecer los recuentos en cada carril o para cualquier parte del sistema. Por ejemplo, si una caja se cae del EOAT (End of Arm Tool), el operario debería tener la posibilidad de ajustar el recuento de colocación en el palet para que las cajas no tengan que apilarse físicamente en la ranura vacía.
Una herramienta eficaz que facilita el proceso de restablecimiento es una pantalla táctil HMI. Las HMI pueden programarse con botones para poner a cero cada carril, o para añadir/restar capas en la pila del palet.
Esto hace que la tarea del operario sea mucho más fácil y segura que si tuviera que ajustar el recuento manualmente. De lo contrario, el operario tendría que crear una pila corta y terminar la pila a mano o entrar en la célula para hacer que la configuración del palé coincida con el recuento actual en el robot tras un error en el apilamiento.
Con una HMI, el sistema ofrece más flexibilidad en la forma de apilar. Permite versatilidad en los tipos de productos que se mueven simultáneamente por un carril. El operario sólo tiene que introducir las dimensiones actualizadas del producto, la cantidad de capas y la colocación de las hojas deslizantes, según sea necesario.
A continuación, la robótica de final de línea permite desplazar las posiciones de recogida y colocación para adaptarse a los cambios de las cajas, lo que permite un sistema mucho más versátil. Con esta disposición, los productos futuros pueden pasar fácilmente por el sistema sin apenas interferencias.
Paletizado controlado por PLC frente a paletizado controlado por robot
Los PLC ejecutan la lógica de escalera para realizar tareas en un sistema automatizado. Esencialmente, un PLC ejecuta un código secuencial que se ejecuta línea por línea por la «escalera» de la estructura del programa.
- Programación de PLC – Paletizador: Esto los hace muy eficientes en el procesamiento lógico de tareas secuenciales. Por ejemplo, después de que el robot agarre las cajas para paletizarlas, el PLC puede programarse para que inicie la siguiente tarea de la operación, como la señalización para que se empuje más producto por la línea para su puesta en escena.
- Computación robótica: La robótica de final de línea suele utilizar alguna forma de C o C++ como lenguaje de procesamiento. El uso de estos lenguajes permite a los robots procesar la información más rápidamente que un PLC a la hora de calcular diferentes procesos durante la producción. La robótica de final de línea tiene una ventaja sobre el PLC durante la parte de apilamiento del proceso de paletizado. A la robótica de final de línea le resulta más fácil calcular dónde se encuentra la capa de apilado, cuál será la siguiente posición de colocación y realizar un seguimiento de las capas de hojas deslizantes al mismo tiempo. Dado que puede registrar posiciones y cálculos en segundo plano, no es necesario un proceso secuencial, lo que permite un sistema más eficaz.
- Sistema informático único: Aunque una combinación PLC-Robot permite un sistema muy robusto y eficiente, uno u otro pueden ser utilizados singularmente para paletizar productos con éxito. Sin embargo, un PLC requerirá algún tipo de maquinaria para mover el producto, mientras que un robot puede mover el producto por sí solo. Dependiendo de lo que requiera el producto, un paletizador accionado por PLC puede ofrecer un ahorro significativo en el precio de compra del sistema al no utilizar robótica de final de línea, pero se estará limitado la flexibilidad de los productos permitidos hasta cierto punto. La robótica de final de línea puede ejecutar todo el proceso de paletizado y necesitará maquinaria menos complicada y dura para realizar el mismo trabajo. Sin embargo, carece de capacidad de cálculo secuencial, que puede mejorarse con el uso de un PLC. De ahí que se recomiende una configuración combinada de robótica de final de línea y PLC para lograr la máxima eficacia.
Ventajas de la robótica de final de línea para embalaje y paletizado
El retorno de la inversión (ROI) de la automatización robótica de final de línea es elevado y las ventajas del embalaje y paletizado robotizados de final de línea son las siguientes:
- Mayor productividad y flexibilidad: La robótica de final de línea puede producir de forma más eficiente y rápida en comparación con los esfuerzos de producción manual, y ofrecen más flexibilidad para automatizar varias líneas de producción simultáneamente.
- Mayor control de calidad: Con la inspección automatizada, la robótica de final de línea puede minimizar de forma fiable la probabilidad de que se produzcan daños en el producto y errores en su manipulación. Por término medio, con los robots hay 10 veces menos probabilidades de fallo.
- Mejor utilización de la mano de obra cualificada: Mediante el uso de robótica de final de línea, se puede liberar mano de obra cualificada para que trabaje en procesos de producción no automatizados más valiosos.
- Mayor seguridad: La robótica de final de línea puede garantizar el cumplimiento de las normas de seguridad laboral y eliminar la necesidad de que los trabajadores apilen y levanten paquetes pesados. Esto se traduce en menos lesiones laborales y problemas ergonómicos.
- Cambios más rápidos: Con los cambiadores automáticos de herramientas, los robots pueden minimizar o eliminar el cambio de producto, que es el proceso mediante el cual se cambia la configuración de los ajustes del equipo de un producto a otro.
- Mayor facilidad de uso: La robótica de final de línea de envasado y paletizado tiene ahora interfaces muy fáciles de usar con software de detección avanzado que facilitan su manejo.
- Menos huella de fábrica: Las herramientas de automatización robótica de final de línea requieren de media un 15% menos de espacio en la fábrica en comparación con los sistemas tradicionales de envasado y paletizado.
- Menor mantenimiento: La robótica de final de línea para envasado y paletizado suele requerir un engrase cada 6 meses o 3 años y un cambio de batería anual. Aunque esto puede variar entre las diferentes marcas de robots y puede ser un elemento de garantía, de media, el número de componentes que hay que mantener con los robots es significativamente menor.
¿Qué industrias pueden beneficiarse del uso de la robótica de final de línea?
En la actualidad, la robótica de final de línea es más diestra, segura y está disponible en una gran variedad de formatos. Además se ha vuelto más atractiva para nuevos usuarios en una amplia variedad de industrias debido a la creciente presión para producir cada vez con más eficiencia en la competitiva economía global de hoy en día. Por este motivo, no es de extrañar que casi todas las industrias manufactureras estén implantando robótica de final de línea.
En la década de 1980, la industria del automóvil adoptó especialmente la fabricación robotizada en todo su proceso de producción. Hoy en día, la robótica de final de línea para el envasado y paletizado de productos se utiliza en una amplia variedad de industrias, como alimentación y bebidas, eléctrica, de hardware, sanitaria y médica, de productos para el hogar, de bienes industriales, de productos de papel, de cuidado personal, de productos para mascotas, farmacéutica y tecnológica.
¿Cuándo considerar la robótica de final de línea?
Cualquier empresa que fabrique un producto debería explorar las ventajas de la automatización robótica eidentificar las señales para implantar un robot paletizador en final de línea. La robótica puede aportar la flexibilidad necesaria para producir varias líneas de productos simultáneamente, reducir costes y aumentar la producción y la seguridad, todo ello utilizando menos espacio en la fábrica.
La robótica de final de línea también puede ayudar a las empresas que se enfrentan a retos operativos, como las que tienen que hacer frente a frecuentes cambios en sus productos impulsados por el mercado y no disponen de tiempo suficiente para prepararse para dichos cambios.
Existe una idea errónea de que la robótica de final de línea escara o demasiado compleja. Hoy en día, existen innumerables proveedores de soluciones robótica de final de línea que pueden ayudar a afrontar los retos de forma fiable, sencilla y con un alto retorno de la inversión a largo plazo.
Si estás considerando la posibilidad de implantar robótica de final de línea para optimizar tus procesos, no te pierdas esta videoguía con lospasos para elegir tu robot paletizador.
