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ROBOTS DE PACKAGING V/S MÁQUINAS CONVENCIONALES:
¿Qué tecnología implementar en mi planta?

¿Qué factores deben tomarse en cuenta para decidir entre un robot y una máquina convencional? En este artículo, evaluamos algunos de los más importantes.

Cuando las plantas deciden automatizar el proceso de empacado de sus productos (en cajas u otros tipos de empaque), muchas veces los tomadores de decisiones se ven enfrentados al dilema de elegir entre robots o máquinas convencionales. Si bien ambas tecnologías ofrecen hacer el trabajo, no siempre se conocen las particularidades de cada una. Consecuentemente, muchas veces la decisión de compra pasa únicamente por el costo de inversión directo, dejando de lado otros factores clave de evaluación tales como niveles de riesgo del proyecto, el mantenimiento, y posibles requerimientos de flexibilidad futura.


Definiciones básicas

En primer lugar, resulta fundamental entender la diferencia entre un robot y una máquina. Un robot industrial es un manipulador multipropósito, reprogramable y automáticamente controlado. Por lo general, forma parte de una celda robótica, que no es más que la integración de componentes comerciales convencionales (robot, transportadores, seguridad y otros periféricos menores). Suele ser 100% eléctrico, salvo los componentes específicos para realizar la toma del producto.

Por su parte, una máquina convencional es un mecanismo automatizado, fabricado específicamente para la necesidad del proceso, y suele estar basado en actuadores neumáticos y/o eléctricos. Suele ser una creación propietaria de la marca y tiene un alto grado de adaptación al proceso específico.


Claves para la toma de decisiones

Factores económicos

La arquitectura de las celdas robotizadas -basadas en componentes comerciales convencionales- les permite gozar de las economías de escala de dichos componentes, y ofrecer, por lo general, menores costos de inversión en comparación a las máquinas. Incluso a igualdad de costos, ofrecen ventajas competitivas: sus componentes individuales pueden ser reabsorbidos no solo en la misma industria para la que fueron originalmente diseñados, teniendo mejor valor comercial y buena liquidez.

En cambio, las máquinas convencionales logran ser competitivas en aquellos casos en que ya existen muchas réplicas instaladas, logrando generar economías de escala. Pueden lograr también ser competitivas incorporando mecanismos de bajo costo (por ejemplo, cilindros neumáticos versus servo motores), pero aumentando sus requerimientos futuros de mantenimiento.

Riesgo técnico

Si bien es algo que ningún tomador de decisiones le gustaría escuchar, la naturaleza “a la medida” de los proyectos de empacado hacen que exista siempre algún grado de riesgo técnico, tanto para máquinas convencionales como robots. Si bien el riesgo se ve minimizado cuando el fabricante ha llevado a cabo proyectos similares, son raros los casos en que una planta requiere una réplica exacta de un proyecto ya existente. Esto hace fundamental trabajar con un proveedor con experiencia y con ingeniería de primer nivel, tanto para robots como máquinas.

Lamentablemente, han existido proyectos de empacado en Chile y en el mundo que han sido profundos fracasos, producto de falencias en la ingeniería. En nuestro país, se han dado casos de soluciones robóticas que, a pesar de usar componentes de primer nivel, no cumplen con los flujos comprometidos o que tienen detenciones que el cliente nunca esperó tener, así como de máquinas convencionales que, después de una marcha blanca de años, no funcionan como se comprometió.

Para minimizar el riesgo técnico, es importante conocer la experiencia del fabricante/integrador, idealmente verificando la experiencia con otros de sus clientes. No solo resulta importante ver la máquina operando correctamente, sino que es necesario conocer también cómo fue el camino para llegar hasta ahí. Sin duda, se debe premiar a proveedores que tuvieron una marcha blanca limpia, con tiempos de implementación reducidos a lo planificado.

Resulta importante conocer también el tipo de herramientas utilizadas por el fabricante para minimizar este riesgo técnico. Por ejemplo, las puestas a prueba previas a su fabricación, utilizando simulaciones con datos reales de planta y pruebas físicas en robots, las que permiten conocer con exactitud cómo operará el sistema en régimen previo a implementarse.

Mantenimiento

Es importante conocer al momento de la toma de decisión los planes de mantenimiento preventivo de cada equipo, así como las tasas de fallas espontáneas, y entender la dependencia con el fabricante/integrador. En general, las soluciones robotizadas ofrecen ventajas comparativas importantes respecto a máquinas convencionales, dada su naturaleza eléctrica y de serie.

Las tasas de falla espontánea de robots suelen ser bajas, dado que sus componentes principales son equipos de serie. Dado que además son mayoritariamente construidos con componentes comerciales estándares, existe baja dependencia hacia el integrador, ya que la mayoría de repuestos pueden ser obtenidos directamente del proveedor de cada componente.

Por el contrario, las máquinas convencionales suelen tener una periodicidad de mantenimiento mayor, especialmente cuando su operación es mayoritariamente dependiente de la neumática. La dependencia hacia el fabricante es alta, ya que generalmente será el único proveedor de repuestos.

Flexibilidad y velocidad

Las máquinas de empacado convencionales suelen ofrecer baja flexibilidad, pero pueden lograr implementaciones más compactas que los robots, particularmente cuando se requiere armar la caja en forma automática. Pueden operar a altas velocidades sobre todo en sistemas mono-producto en que no se vislumbra la necesidad futura de hacer variaciones al producto o a su caja.

En tanto, las soluciones robotizadas ofrecen alta flexibilidad, tanto operacional como de largo plazo. Operacionalmente, suelen trabajar con múltiples formatos de producto, y permiten cargar distintos formatos de caja/bandeja con su respectivo mosaico. En casos de líneas de alta velocidad, suelen presentar rendimientos comparables a las máquinas convencionales, y en líneas de velocidad baja o media, pueden incluso atender más de una línea.

En el largo plazo, suele ser muy sencillo incorporar nuevas cajas o mosaicos de empacado que no fueron originalmente planificados en el diseño original, o hacer modificaciones de layout para adaptarse a situaciones futuras de planta.

Conclusiones

La tendencia mundial demuestra que en los últimos años, los robots están ganando terreno por sobre las máquinas convencionales por su alto nivel de estandarización y flexibilidad, y por la baja inversión y costos de mantenimiento que representan. No obstante, las máquinas convencionales siguen siendo fuertes en segmentos específicos, particularmente cuando se requieren layouts compactos y altas velocidades con baja flexibilidad. La decisión final debiera depender de la situación particular de cada planta, aunque, sin duda, la tendencia muestra que en los años venideros debiéramos ver a varios robots como nuestros nuevos compañeros de trabajo.


Por Francisco Calderón y Allan Lüders, Jefes de Proyectos de Robótica de Poch Applied Technologies. www.pochapplied.com
Agosto 2015
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