El fabricante ZKW, especialista en sistemas de iluminación y módulos electrónicos para vehículos, quería implementar una aplicación colaborativa humano-robot en el montaje de tiras LED para SUVs eléctricos, con el fin de mejorar la eficiencia productiva y reducir la carga de trabajo del personal. Pilz, referente en automatización segura, fue el socio clave para garantizar la seguridad y el cumplimiento normativo.
Desafío: seguridad y colaboración humano-robot
La aplicación colaborativa humano-robot (HRC) para la producción de tiras de luz LED planteaba un reto central: proteger el cabezal de atornillado, diseñado específicamente para la aplicación, y cumplir la normativa de seguridad sin recurrir a resguardos físicos, manteniendo tiempos de ciclo muy altos. Era necesario implementar una solución que integrara seguridad y eficiencia.
El equipo de Pilz asumió el desafío aportando asesoramiento y soporte completo, desde la evaluación de riesgos conforme a la normativa y el desarrollo de la solución de seguridad, hasta la validación final y la declaración CE de conformidad.
Solución a medida y servicio de seguridad integral
Debido a los volúmenes de producción previstos y los plazos asociados, automatizar por completo el proceso de montaje no era viable. Ante este escenario, la solución fue una aplicación HRC en la que el cabezal de atornillado se pliega hacia un lado al detectar la presencia de la mano del operario. Esto es posible gracias a un sensor especial, integrado en el efector final, que avisa al robot de que la mano del operador está en la zona de peligro, evitando cualquier posible lesión.
Para garantizar la seguridad, Pilz utilizó los controladores PLC programables, junto con los módulos E/S remoto PSSuniversal 2. Esta arquitectura facilita la programación de funciones complejas de manera sencilla e intuitiva y permite adaptar la aplicación a cambios futuros sin dificultad.
Estos dispositivos forman parte del sistema de automatización PSS 4000, que asegura una óptima interacción entre hardware, software, dispositivos de red y Ethernet en tiempo real, lo que permite un control preciso de todos los movimientos de la máquina. Gracias a esta tecnología, se logra una fusión eficaz entre seguridad y automatización, optimizando el flujo de trabajo entre humano y robot.
La visualización web mediante PASvisu y la programación con PAS4000 facilitan la supervisión y el ajuste continuo del sistema, mientras que la comunicación segura vía SafetyNET p protege tanto a los operadores como a la maquinaria durante toda la producción. Además de la tecnología, Pilz aportó su paquete integral de servicios de seguridad a lo largo de todo el ciclo de vida de la máquina: desde la conceptualización y el diseño hasta la puesta en servicio del sistema. Así, fabricantes y operadores pudieron identificar y eliminar de forma preventiva los posibles riesgos para las personas y los equipos.
El fabricante ZKW ha logrado un trabajo colaborativo un 20% más rápido
El trabajo comenzó con una evaluación de riesgos adaptada a las necesidades específicas del fabricante, que sirvió de base para definir las medidas de protección necesarias y garantizar la fiabilidad de la maquinaria. A partir de este análisis, se desarrolló un concepto de seguridad que optimiza la interacción entre trabajador y máquina, mejorando tanto la productividad como la facilidad en las tareas de mantenimiento. Posteriormente, los ingenieros especializados de Pilz implementaron las medidas definidas de forma ágil y profesional, siguiendo un flujo de trabajo certificado. Finalmente, se llevó a cabo una validación exhaustiva de la maquinaria para confirmar que todas las protecciones se habían implantado correctamente y que los sistemas de seguridad funcionaban plenamente.
Durante todo el proyecto se tuvo en cuenta la reciente actualización de la norma ISO 10218-2, que introduce novedades en cuanto a la seguridad funcional de las aplicaciones con robots y, además, adopta buena parte de la ISO/TS 15066, norma de referencia hasta la fecha para aplicaciones de robótica colaborativa.
Mayor seguridad y velocidad en producción
Tras la actuación de Pilz, el nuevo flujo de trabajo entre operario y robot en ZKW es seguro y un 20% más rápido, manteniendo una calidad de producción constante. “En lo que se refiere a nuestro proyecto del ‘cobot’, que era algo nuevo para nosotros, era lógico contar con un socio experimentado y de confianza. El apoyo de Pilz fue excelente en todos los aspectos”, señala Christian Blamauer, director de Process Engineering Operating Resources en ZKW.
La aplicación HRC segura permite cumplir el tiempo de ciclo previsto, sin comprometer la protección de las personas. El fabricante de sistemas de iluminación para vehículos cuenta ahora con un concepto de seguridad validado, adaptable y conforme a la normativa, que sienta las bases para futuras aplicaciones colaborativas.