KUKA Robotics: Automatización de la fabricación de electrodomésticos en aras de la eficiencia y la calidad

La industria de electrodomésticos de línea blanca, que abarca electrodomésticos como frigoríficos, lavadoras, lavavajillas y hornos, se enfrenta a una presión constante para aumentar la eficiencia, mejorar la calidad y adaptarse a las cambiantes demandas de los consumidores. KUKA AG, líder mundial en robótica y automatización, ofrece una gama de soluciones específicamente adaptadas a las necesidades de los fabricantes de electrodomésticos. Este artículo explora cómo los robots de KUKA están transformando la producción de electrodomésticos, desde la manipulación de chapas metálicas hasta el montaje final, y permitiendo a los fabricantes lograr una mayor eficiencia, precisión y flexibilidad.

1. ¿Qué son los electrodomésticos de línea blanca y qué retos plantea su fabricación?

Por electrodomésticos de línea blanca se entienden los grandes electrodomésticos, normalmente de gran tamaño y a menudo acabados en esmalte blanco, aunque el término engloba ahora una amplia gama de aparatos en diversos colores y acabados. Entre ellos se incluyen:

• Frigoríficos y congeladores
• Lavadoras y secadoras
• Lavavajillas
• Hornos, cocinas y placas de cocción
• Hornos microondas
• Aire acondicionado

La fabricación de electrodomésticos presenta varios retos:

• Producción de gran volumen: Los electrodomésticos suelen fabricarse en grandes cantidades para satisfacer la demanda de los consumidores.
• Montaje complejo: Estos aparatos suelen requerir el ensamblaje de numerosos componentes, como piezas de chapa, motores, bombas, controles electrónicos y cableado.
• Diferentes modelos de productos: Los fabricantes suelen producir una amplia gama de modelos con diferentes características y tamaños, lo que exige flexibilidad en el proceso de producción.
• Manipulación de chapas metálicas: Muchos componentes de electrodomésticos están hechos de chapa metálica, que puede ser grande, pesada y difícil de manejar.
• Soldadura y unión: La soldadura y otros procesos de unión son cruciales para crear estructuras de aparatos resistentes y duraderas.
• Pintura y revestimiento: Aplicar pintura u otros revestimientos a las superficies de los electrodomésticos requiere precisión y constancia para conseguir un acabado de alta calidad.
• Control de calidad: Mantener altos niveles de calidad es esencial para garantizar la satisfacción del cliente y evitar costosas retiradas.
• Presiones de costes: Los fabricantes se enfrentan a una presión constante para reducir los costes de producción y seguir siendo competitivos.
• Ergonomía: El trabajo suele ser monótono y repetitivo.

Para hacer frente a estos retos se necesitan tecnologías de fabricación avanzadas, y la robótica desempeña un papel crucial.

2. KUKA AG: socio de los fabricantes de electrodomésticos

KUKA AG, con sede en Augsburgo (Alemania), es líder mundial en soluciones de automatización inteligentes y socio de confianza de fabricantes de electrodomésticos de todo el mundo. KUKA ofrece una amplia gama de robots industriales, sistemas robóticos, controladores y software diseñados específicamente para satisfacer las necesidades de esta industria.

La experiencia de KUKA en robótica y automatización, combinada con su profundo conocimiento del proceso de fabricación de electrodomésticos, les permite ofrecer soluciones a medida que aumentan la eficiencia, mejoran la calidad, incrementan la flexibilidad y reducen los costes. Su compromiso es ayudar a los fabricantes de electrodomésticos a adoptar la "Industria 4.0", la integración de las tecnologías digitales en la fabricación. KUKA ayuda a crear una producción eficiente.

3. ¿Qué tipos de robots ofrece KUKA para la fabricación de electrodomésticos?

KUKA ofrece una amplia gama de robots adecuados para diversas tareas en la fabricación de electrodomésticos:

• Robots articulados: Los robots articulados de KUKA, con sus múltiples articulaciones (ejes) y su amplia gama de movimientos, son los caballos de batalla de la producción de electrodomésticos. Están disponibles en varios tamaños y capacidades de carga, desde modelos pequeños y ágiles como el KR AGILUS hasta robots grandes y resistentes capaces de manipular componentes de electrodomésticos de gran tamaño.
• Robots SCARA: (Selective Compliance Assembly Robot Arm) están diseñados para operaciones de montaje y manipulación a alta velocidad en un plano horizontal. Son idóneos para tareas como la inserción de componentes en placas de circuito impreso o el montaje de piezas más pequeñas.
• Robots colaborativos (Cobots): Los cobots de KUKA, como el LBR iiwa y el LBR iisy, están diseñados para una colaboración segura entre humanos y robots. Pueden ayudar a los trabajadores humanos en tareas que requieren destreza o juicio, mientras que el robot aporta precisión y repetibilidad.
• Robots especializados: KUKA ofrece robots diseñados para aplicaciones específicas, como soldadura, pintura y paletizado.
• Robots móviles: KUKA también ofrece soluciones para la robótica móvil.

Esta amplia variedad de tipos de robots permite a los fabricantes de electrodomésticos seleccionar la solución óptima para cada tarea específica dentro de su proceso de producción.

4. ¿Cómo se utilizan los robots KUKA en la manipulación y conformado de chapa?

Muchos componentes de electrodomésticos, como armarios frigoríficos, tambores de lavadoras y carcasas de hornos, se fabrican con chapas metálicas. Los robots KUKA desempeñan un papel crucial en la manipulación y el conformado de estos componentes:

• Manipulación de materiales: Los robots levantan, mueven y colocan chapas grandes y pesadas y componentes parcialmente formados, introduciéndolos en prensas, plegadoras y otros equipos de procesamiento.
• Tender la prensa: Los robots cargan y descargan piezas de chapa de las prensas, automatizando el proceso de conformado y aumentando la eficacia.
• Doblando: Los robots pueden utilizarse para doblar piezas de chapa metálica con la forma deseada, a menudo trabajando conjuntamente con herramientas de doblado especializadas.
• Proceso de manipulación: Este proceso está optimizado gracias a KUKA.

Al automatizar estas tareas, los robots KUKA mejoran la seguridad, aumentan la productividad y garantizan una calidad constante en las operaciones de manipulación y conformado de chapa.

5. ¿Cuál es el papel de KUKA en los procesos de soldadura y unión?

La soldadura y otros procesos de unión son esenciales para crear estructuras de electrodomésticos resistentes y duraderas. KUKA es líder en soldadura robotizada y ofrece soluciones para diversas técnicas de soldadura:

• Soldadura por arco: Los robots KUKA equipados con equipos de soldadura por arco crean soldaduras continuas, uniendo componentes de chapa.
• Soldadura por puntos: Robots con pistolas de soldadura por puntos unen paneles metálicos, creando soldaduras fuertes y localizadas.
• Soldadura láser: Los robots KUKA pueden utilizarse para la soldadura por láser, ofreciendo una alta precisión y una distorsión térmica mínima.
• Otros procesos de unión: Los robots KUKA también pueden utilizarse para otros procesos de unión, como el remachado, el remachado y la unión adhesiva.

Las soluciones de soldadura robotizada de KUKA garantizan una calidad de soldadura constante, aumentan la productividad y mejoran la seguridad de los trabajadores al eliminar a las personas de los entornos de soldadura peligrosos.

6. ¿Cómo contribuyen los robots KUKA a las operaciones de montaje?

El montaje es una fase crítica en la fabricación de electrodomésticos, ya que implica la unión de numerosos componentes para crear el producto final. Los robots KUKA contribuyen al montaje de varias maneras:

• Inserción de componentes: Los robots insertan diversos componentes, como motores, bombas, controles electrónicos y mazos de cables, en las carcasas de los electrodomésticos.
• Fijación por tornillos: Los robots equipados con herramientas de atornillado automatizan la fijación de componentes, garantizando un par de apriete y una calidad constantes.
• Aplicación adhesiva: Los robots aplican adhesivos y selladores a varias partes del aparato, garantizando la estanqueidad y la integridad estructural.
• Conjunto de cables y mazos de cables: Los robots pueden ayudar a enrutar y conectar cables y mazos de cables.

Al automatizar estas tareas de montaje, los robots KUKA aumentan la eficiencia, reducen los errores y mejoran la calidad general del producto acabado.

7. ¿Cuáles son las aplicaciones de los robots KUKA en la pintura y el recubrimiento?

La aplicación de pintura u otros revestimientos en superficies de electrodomésticos requiere precisión y consistencia para conseguir un acabado duradero y de alta calidad. Los robots KUKA destacan en esta aplicación:

• Aplicación coherente: Los robots aplican la pintura o los revestimientos con un grosor y una cobertura uniformes, minimizando los residuos y garantizando un acabado impecable.
• Reducción de la sobrepulverización: Los robots pueden programarse para controlar con precisión el patrón de pulverización, lo que reduce el exceso de pulverización y minimiza el impacto medioambiental.
• Entorno peligroso: La pintura implica a menudo compuestos orgánicos volátiles (COV) que pueden ser nocivos para los trabajadores. Los robots pueden operar con seguridad en estos entornos, protegiendo la salud humana.
• Flexibilidad: Los robots pueden programarse fácilmente para pintar distintos modelos y colores de aparatos, lo que aporta flexibilidad al proceso de producción.

Las soluciones de pintura robotizadas de KUKA mejoran tanto la calidad del acabado como la seguridad del proceso de pintura.

8. ¿Cómo mejoran los robots colaborativos (Cobots) la fabricación de electrodomésticos?

Los robots colaborativos (cobots), como el LBR iiwa y el LBR iisy de KUKA, desempeñan un papel cada vez más importante en la fabricación de electrodomésticos:

• Colaboración entre humanos y robots: Los cobots pueden trabajar de forma segura junto a trabajadores humanos sin necesidad de vallas de seguridad (tras una adecuada evaluación de riesgos). Esto permite tareas de colaboración en las que humanos y robots combinan sus fuerzas. Por ejemplo, un cobot puede sujetar una pesada puerta de un electrodoméstico mientras un trabajador humano instala las bisagras o el cableado.
• Flexibilidad y redistribución: Los cobots suelen ser ligeros y fáciles de mover, lo que los hace adecuados para una gran variedad de tareas. Pueden reubicarse rápidamente en diferentes estaciones de trabajo o aplicaciones según sea necesario.
• Facilidad de programación: Los cobots suelen ser más fáciles de programar que los robots industriales tradicionales, ya que a menudo presentan interfaces intuitivas y capacidades de "guiado manual". Esto reduce la necesidad de conocimientos de programación especializados.
• Ergonomía: Los robots pueden encargarse de tareas repetitivas o físicamente exigentes, reduciendo el esfuerzo y la fatiga de los trabajadores humanos.

Los cobots son especialmente adecuados para tareas de fabricación de electrodomésticos como:

• Asistencia al montaje: Sujetar piezas, presentar componentes a trabajadores humanos o realizar tareas sencillas de inserción.
• Inspección de calidad: Presentar piezas a inspectores humanos o ayudar en la inspección visual.
• Manipulación de materiales: Transporte de componentes o subconjuntos más pequeños entre estaciones de trabajo.
• Cuidado de máquinas: Carga/descarga.

La integración de cobots está mejorando tanto la productividad como el bienestar de los trabajadores en la industria de electrodomésticos. Los robots pueden trabajar codo con codo con los humanos.

9. ¿Cómo aborda KUKA el control de calidad y la inspección en la producción de electrodomésticos?

En la fabricación de electrodomésticos de línea blanca es fundamental mantener un alto nivel de calidad. Los robots KUKA contribuyen al control de calidad y a la inspección de varias maneras:

• Integración de sistemas de visión: Los robots KUKA pueden integrarse con sistemas de visión (cámaras y software de procesamiento de imágenes) para inspeccionar piezas y conjuntos en busca de defectos. Esto puede incluir la comprobación de la presencia de componentes, la alineación, los defectos superficiales y la precisión dimensional.
• Detección de fuerza-par: Los robots equipados con sensores de fuerza-par pueden detectar variaciones de fuerza durante el montaje, lo que indica posibles problemas como piezas desalineadas o una inserción incorrecta.
• Recogida y análisis de datos: Las plataformas de software de KUKA recopilan datos sobre los resultados de las inspecciones, lo que permite a los fabricantes identificar tendencias, realizar un seguimiento de los defectos y mejorar sus procesos.
• Pruebas automatizadas: Los robots pueden utilizarse para realizar pruebas funcionales de aparatos, garantizando que funcionan correctamente antes de ser enviados.

Mediante la automatización del control de calidad y la inspección, KUKA ayuda a los fabricantes de electrodomésticos a garantizar la calidad constante de sus productos, reducir los desechos y los reprocesamientos y evitar costosas retiradas del mercado.

10. ¿Cuál es el futuro de KUKA Robotics en la industria de electrodomésticos?

El futuro de la robótica de KUKA en la industria de electrodomésticos se verá determinado por varias tendencias:

• Mayor adopción de la inteligencia artificial (IA): La IA desempeñará un papel cada vez más importante en la mejora de las capacidades de los robots, permitiéndoles adaptarse a condiciones cambiantes, optimizar su rendimiento y tomar decisiones más autónomas. Esto podría incluir sistemas de visión potenciados por IA para una inspección y un reconocimiento de objetos más sofisticados.
• Mayor énfasis en la colaboración entre humanos y robots: Los cobots se impondrán aún más en la fabricación de electrodomésticos, permitiendo una colaboración más estrecha y flexible entre humanos y máquinas.
• Expansión de la Industria 4.0: La integración de tecnologías digitales, como el Internet de las Cosas (IoT), la computación en la nube y el análisis de big data, continuará, creando fábricas más conectadas e inteligentes.
• Centrarse en la sostenibilidad: Los fabricantes buscarán cada vez más soluciones de automatización sostenibles que minimicen el consumo de energía, reduzcan los residuos y fomenten una producción respetuosa con el medio ambiente.
• Personalización y flexibilidad: La demanda de aparatos personalizados y de ciclos de vida de los productos más cortos impulsará la necesidad de sistemas robóticos más flexibles y adaptables.

KUKA está bien posicionada para seguir siendo líder en este campo en constante evolución, continuando con el desarrollo de soluciones robóticas innovadoras que satisfagan las necesidades futuras de los fabricantes de electrodomésticos y contribuyan a garantizar una mayor eficiencia. KUKA cuenta con muchos años de experiencia en automatización.

Principales conclusiones

• KUKA AG, líder mundial en robótica y automatización, ofrece soluciones a medida para la industria de electrodomésticos.
• La fabricación de electrodomésticos se enfrenta a retos como la producción de grandes volúmenes, el montaje complejo, la variación de modelos, la manipulación de chapas, la soldadura, la pintura, el control de calidad y la presión de los costes.
• KUKA ofrece robots articulados, robots SCARA, robots colaborativos (cobots), robots especiales y robots móviles para la producción de electrodomésticos.
• Los robots KUKA automatizan la manipulación y el conformado de chapas metálicas, incluida la manipulación de materiales, la alimentación de prensas y el plegado.
• KUKA es líder en soldadura robotizada y ofrece soluciones para soldadura por arco, soldadura por puntos, soldadura láser y otros procesos de unión.
• Los robots KUKA contribuyen a las operaciones de ensamblaje, como la inserción de componentes, la fijación de tornillos, la aplicación de adhesivos y el ensamblaje de cables y mazos de cables.
• Los robots KUKA mejoran los procesos de pintura y revestimiento, garantizando una aplicación uniforme, reduciendo el exceso de pulverización y mejorando la seguridad.
• Los cobots permiten una colaboración segura y eficaz entre humanos y robots en la fabricación de electrodomésticos, sobre todo en tareas de montaje, inspección y manipulación de materiales.
• Los robots KUKA mejoran el control de calidad y la inspección mediante la integración de sistemas de visión, detección de fuerza y par, recopilación de datos y pruebas automatizadas.
• El futuro de la robótica de KUKA en la industria de los electrodomésticos implica un aumento de la IA, una mayor colaboración entre humanos y robots, la expansión de la Industria 4.0, la sostenibilidad y la personalización.
• KUKA hace que las líneas de producción sean más eficientes.
• KUKA ofrece automatización inteligente.
• Junto con nuestros socios de sistemas, KUKA ofrece soluciones integrales.
• Gracias a los robots, la producción es precisa y fiable.
• El uso de robots ayuda a paliar la escasez de trabajadores cualificados.
• La experiencia de KUKA en el sector permite una automatización eficiente.

En conclusión, la amplia gama de robots, software y soluciones de automatización de KUKA, combinada con su profundo conocimiento del proceso de fabricación de electrodomésticos, los convierte en un socio valioso para los fabricantes de electrodomésticos que buscan mejorar la eficiencia, la calidad, la flexibilidad y la seguridad de sus operaciones. Los robots de KUKA no sólo automatizan tareas, sino que están transformando la forma de fabricar electrodomésticos.