Aplicación industrial de la Robótica. Mg. José Antonio Velásquez Costa

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1 Aplicación industrial de la Robótica Mg. José Antonio Velásquez Costa

2 Robot Industrial Definición robot industrial (RIA -Robotic Industries Association): Manipulador, multifuncional, reprogramable, controlado automáticamente, capaz de mover materias, piezas, herramientas o dispositivos especiales, según trayectorias variables, programadas para realizar tareas diversas. 2 Centro de Automatización de Procesos Industriales

3 Robot Industrial Definición robot industrial (IFR International Federation of Robotics): Máquina de manipulación automática, reprogramable y multifuncional con tres o más ejes, que pueden posicionar y orientar materiales, piezas, herramientas o dispositivos especiales para la ejecución de trabajos diversos en las diferentes etapas de la producción industrial, ya sea en una posición fija o en movimiento 3 Centro de Automatización de Procesos Industriales

4 Morfología de los Robot Cartesiano Articulados Cilíndrico Esférico 4 Centro de Automatización de Procesos Industriales

5 Objetivos de la robotización de procesos 1. Realizar operaciones complejas de ejecutar manualmente. 2. Mejorar las condiciones de trabajo del personal, suprimiendo los trabajos peligrosos e incrementando de este modo la seguridad de los mismos. 3. Aumentar la productividad de la empresa, reduciendo los costes de la producción, así como elevar la calidad de la misma. 5 Centro de Automatización de Procesos Industriales

6 Robótica Industrial 6 Centro de Automatización de Procesos Industriales

7 Robótica Industrial 7 Centro de Automatización de Procesos Industriales

8 Robótica Industrial 8 Centro de Automatización de Procesos Industriales

9 Robótica Industrial 9 Centro de Automatización de Procesos Industriales

10 Robótica Industrial Fanuc KUKA Kawasaki Motoman NACHI 10 Centro de Automatización de Procesos Industriales

11 La Robótica Industrial 11 Centro de Automatización de Procesos Industriales

12 La Robótica Industrial 12 Centro de Automatización de Procesos Industriales

13 Estadísticas de la Robótica Industrial 140 Ventas de Robots Industriales ( ) Source : IFR International Federation of Robotics 13 Ing. José Antonio Velásquez 13 Costa

14 Estadísticas de la Robótica Industrial Ventas de Robots Industriales ( ) Asia Europe Americas Rest of World Source : IFR International Federation of Robotics 14 Ing. José Antonio Velásquez 14 Costa

15 Estadísticas de la Robótica Industrial Ranking de ventas por países Rep. Of Korea Japan North America China Germany Italy Source : IFR International Federation of Robotics 15 Ing. José Antonio Velásquez 15 Costa

16 Estadísticas de la Robótica Industrial Ventas de robots industriales por industria ( ) Electrical/electronics Motor vehicles Automotive parts Rubber and plastics Metal(incl. machinery Food Pharma/cosmetics Glass,ceramics Source : IFR International Federation of Robotics 16 Ing. José Antonio Velásquez 16 Costa

17 Estadísticas de la Robótica Industrial Robots operativos por cada operarios Automotive > Rubber and plastics > Electrical/electronics > Metal > Solar > Food,beverage <50 Packaging <50 Pharma,cosmetics,medical < Source : IFR International Federation of Robotics 17 Ing. José Antonio Velásquez 17 Costa

18 Modelos de robots Ing. José Antonio Velásquez Costa

19 Empresas detrás de la robótica Además, las compañías dedicadas a la robótica no solamente producen sistemas, equipos, hardware y software, sino que también diseñan e integran métodos para soluciones llave en mano y desarrollan numerosas aplicaciones de servicios, como el mantenimiento y la actualización. 19 Ing. José Antonio Velásquez Costa

20 Consideraciones Robótica en la industria La inversión inicial de los robots es alto. La incorporación de los robots industriales no garantiza los resultados. Los empleados requieren capacitación en la programación y la interacción con el equipo robótico nuevo Los robots pueden proteger a los trabajadores de algunos peligros, pero mientras tanto, su presencia puede crear otros problemas de seguridad. Ellos tienen la responsabilidad limitada ya que solo hacen lo que se les ha ordenado hacer. Se necesita un mantenimiento para que sigan funcionando. 20 Ing. José Antonio Velásquez Costa

21 Robótica en la industria Ventajas Los robots realizan tareas duras, peligrosas y los que necesitan una alta precisión y repetibilidad. Los robots no se aburren por lo que si el trabajo es repetitivo y poco gratificante no existe ningún problema. Los robots pueden trabajar horas extras sin pago por lo que pueden trabajar sin parar y traer más beneficios con un menor costo invertido por la empresa. Pueden hacer productos una y otra vez sin parar y hacen exactamente lo mismo. No tiene que negociar con ellos por incrementos de sueldo. Una mayor producción por hora con una calidad constante. Las ventajas que aporta esta tecnología son diversas: más productividad, una mayor calidad del proceso. 21 Ing. José Antonio Velásquez Costa

22 Costo de Implementación El Robot. Herramientas. Posible modificación de la máquina o máquinaherramienta y herramientas. Posible alteración del layout existente. Equipos periféricos, transportadores, cajas de almacenamiento. Dispositivos de fijación y señalización. Costo del trabajo de instalación. Entrenamiento del personal para operación y mantenimiento. Puesta en marcha y puesta a punto. 22 Ing. José Antonio Velásquez Costa

23 Egresos que produce la robotización Costo inicial del sistema robotizado y costo de los repuestos. Mantenimiento del sistema robotizado y actualizaciones del software, costo de la ingeniería, construcción, pruebas en fábrica, pruebas en sitio, arranque y puesta en marcha. Costo de entrenamiento del personal que se encargará del sistema y costo de la inducción de la organización al nuevo esquema de trabajo. 23 Ing. José Antonio Velásquez Costa

24 Egresos que produce la robotización Paradas de planta o disminución en la producción a ser generadas durante el arranque y puesta en marcha del sistema. Adecuación de los sitios donde serán ubicados los diferentes elementos del sistema. 24 Ing. José Antonio Velásquez Costa

25 Ing. José Antonio Velásquez 25 Costa

26 Ahorros que produce la robotización Seguridad Ahorros estimados en: compra de implementos de seguridad para trabajos en zonas peligrosas (cascos, botas, guantes, iluminación, trajes especiales, arneses, etc.), seguros de vida, hospitalización y accidentes, indemnizaciones a familiares, costos de representación legal, multas provenientes de organismos reguladores de la actividad laboral. 26 Ing. José Antonio Velásquez Costa

27 Ahorros que produce la robotización Calidad Ahorros estimados en: "Retrabajo" o reparación de piezas, reducción de la frecuencia de los servicios de mantenimiento, reparación y garantías ofrecidos al cliente, disminución de la devolución de artículos por parte del consumidor, aumento de la demanda por parte de clientes nacionales y/o internacionales debido a la continuidad en el cumplimiento de las especificaciones. 27 Ing. José Antonio Velásquez Costa

28 Ahorros que produce la robotización Laboral Ahorros estimados en: sueldos y salarios del personal asociado al proceso a automatizar, promociones, seguro social, prestaciones, pensiones, bonos, sobretiempos y otros ingresos del personal, paro de la producción, producción fuera de especificaciones, daño de equipos, tiempo de respuesta, y otros originadas por errores humanos. 28 Ing. José Antonio Velásquez Costa

29 Experiencias exitosas Corte Doblado Soldadura Ensamble Pintado Embalaje Octubre del 2010 US$ Ing. José Antonio Velásquez Costa

30 Ing. José Antonio Velásquez Costa

31 Diagrama de Flujo de operación Coloca planchas a cortar Plataforma inclinada Corte Sensor No Planchas cortadas en pallets Brazo robótico Si Robot coge plancha Plegadora Sensor Si No Planchas dobladas en pallet 31 Ing. José Antonio Velásquez Costa

32 Antes de instalar el sistema de plegado La primera pieza de un lote de 50 unidades, salía a los 150min de iniciado el proceso. Habían 4 operarios Tenían 2 maquinas con pesas. Tenían 2 plegadoras hidráulicas que no eran flexibles para doblar, solo hacia un plegado a la vez. 32 Ing. José Antonio Velásquez Costa

33 Problemática Ausentismo laboral. Incumplimiento de plazos. Carencia de recursos. Deficiente técnica de control de calidad. Limitaciones presupuestales. 33 Ing. José Antonio Velásquez 33 Costa

34 Detalles de Proceso Tiempo de cadencia de la línea Producción actual de la línea Producción estimada a 5 años Formato del producto Tamaño y peso Alcance del robot 34 Ing. José Antonio Velásquez 34 Costa

35 Solución llave en mano Brazo robótico de 3gdl Plataforma giratoria Robot 6gdl Plegadora 35 Ing. José Antonio Velásquez 35 Costa

36 Método de operación El método de trabajo de la prensa plegadora consiste en: 1. Situar la pieza apoyada sobre los topes traseros, en la zona de plegado 2. Accionar el sistema de mando 3. Sujetar la pieza acompañándola en su movimiento de elevación en el plegado 4. Extracción de la pieza plegada 36 Ing. José Antonio Velásquez Costa

37 Preparar la planta para la llegada del robot Acondicionamiento del piso: tecnopor con fierro para evitar la vibración del piso, instalaciones eléctricas, instalaciones neumáticas. Cambios de lugar de columnas, techos falsos para evitar polvo y acumulación de agua en caso llueva, instalación de calaminas. 37 Ing. José Antonio Velásquez Costa

38 Resultados La primera pieza de un lote de 50 unidades, sale a los 3min de iniciado el proceso. La plegadora y el robot permiten realizar varias dobleces a una misma plancha. Se cuenta con grippers de 6, 8 y 10 ventosas. 38 Ing. José Antonio Velásquez Costa

39 Hoy en día El proceso de plegado es el cuello de botella debido a la cortadora laser que adquirieron. Puede cortar planchas de metal de 300x150x20mm. La cortadora laser suprime 10 operarios: 04 en guillotina y 6 en prensas excéntricas para troquelado. 39 Ing. José Antonio Velásquez Costa

40 Conclusiones La robótica permite: 1. Mitigar efectos de escasez de mano de obra 2. Reducir o eliminar tareas manuales rutinarias 3. Incrementar la seguridad de los empleados 4. Incrementar calidad de productos 5. Reducir el tiempo de manufactura 6. Incrementar productividad 40 Centro de Automatización de Procesos Industriales

41 Muchas gracias José Antonio Velásquez C. Centro de Automatización de Procesos Industriales

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