El diseño eficiente y sostenible de celdas de fabricación robótica es un aspecto crítico de los procesos industriales modernos, en los que la eficiencia energética y temporal juegan roles significativos en el logro de los objetivos de sostenibilidad. En la práctica industrial, el diseño de celdas robóticas a menudo implica métodos como plantillas de diseño predefinidas, reglas empíricas para el posicionamiento y validación basada en simulaciones. Si bien estos enfoques proporcionan un punto de partida práctico, pueden no tener en cuenta completamente las complejas interdependencias entre la configuración del robot, el consumo de energía y la eficiencia operativa. En consecuencia, las oportunidades para optimizar el uso de recursos a menudo se pasan por alto. Este documento presenta una nueva metodología para optimizar el despliegue de robots industriales y sus periféricos, centrándose en minimizar los costos de energía y tiempo para mejorar la sostenibilidad de los procesos industriales. El enfoque propuesto, basado en mediciones experimentales y simulaciones, fue validado a través de un modelo experimental de una estación de robot de soldadura. La metodología integra el análisis de la relación entre la posición de la base del robot, la trayectoria y el consumo de energía. Los resultados indican que ajustar las posiciones relativas de los robots y los puntos de trabajo puede lograr ahorros de energía de aproximadamente seis por ciento. Específicamente, la optimización redujo el consumo de energía en 1.6731 Wh por ciclo de trabajo, lo que se traduce en un ahorro anual de 0.8794 MWh para un ciclo de 60 s. Estos hallazgos destacan la aplicabilidad práctica de la metodología propuesta, demostrando su potencial para mejorar significativamente la eficiencia energética y temporal de los lugares de trabajo robóticos.