¿Qué es la automatización industrial?
La automatización industrial es el uso de sistemas de control, incluidas máquinas, actuadores, sensores, procesadores y redes para realizar tareas, con el objetivo de automatizar la producción.
La historia de la automatización industrial comenzó con simples cintas transportadoras que arrastraban piezas a través de una línea de ensamblaje. Las máquinas realizaban tareas y trabajos básicos que reducían el trabajo manual. Hoy en día, la automatización industrial es una amplia gama de máquinas, actuadores, sensores, procesadores y redes que funcionan para conectar un entorno industrial. Desde PLC, IA, aprendizaje automático y dispositivos IIoT, la automatización industrial moderna se centra en la mejor manera de aprovechar la tecnología. A continuación se presentará la automatización industrial, sus tipos sus beneficios y niveles, que están liderando industrias globales, mercados en expansión y competencia en evolución.
Tipos de sistemas de automatización industrial
Desde una cinta transportadora hasta sistemas avanzados de inteligencia artificial y aprendizaje automático, es importante comprender los tipos de automatización industrial para identificar dónde cada tecnología encontrará el mayor beneficio. No todas las soluciones o tendencias se adaptarán a su aplicación o sus objetivos.
Automatización fija
La automatización fija suele tener una tarea fija, un flujo de trabajo continuo, una producción de gran volumen y una alta barrera de entrada. También llamada automatización dura, este tipo de automatización industrial rara vez experimenta cambios. El gasto y el tiempo asociados con un nuevo producto o cambios en la producción son elevados. Para volúmenes menores o ciclos de vida de productos más cortos, la automatización industrial programable generará mayores beneficios.
Automatización programable
A menudo asociada con la producción por lotes, la automatización programable funciona bien para fabricar desde varias docenas hasta miles de unidades. El menor volumen de producción da como resultado más cambios que se consideran al determinar el tamaño de los lotes y los plazos de entrega. Sin embargo, muchas empresas están preocupadas por mejorar los tiempos de actividad y aumentar la producción. Estos objetivos están conduciendo a una automatización más flexible.
Automatización flexible
A medida que avanzan los tipos de automatización industrial, los procesos parecen implicar menos interacción humana y tiempo de inactividad, al tiempo que aumentan la gama de productos producidos en una máquina o línea de producción. La automatización flexible a menudo implica controles electromecánicos precisos; Una máquina CNC es un buen ejemplo. Los cambios se pueden realizar automáticamente, lo que reduce los tiempos de inactividad. Esto funciona bien para la producción por lotes, pero permite una producción más demandada y una mayor personalización.
Automatización integrada
La integración de dispositivos y máquinas en un único sistema de control conecta los puntos entre procesos, líneas de producción y más. La automatización integrada es un enfoque más holístico de la fabricación. A medida que avanzan el IIoT y la Industria 4.0, las máquinas y líneas de producción independientes pueden comunicarse en una red para volverse cada vez más flexibles y avanzar hacia la fabricación bajo demanda y una mayor personalización.
Una tendencia que impulsa la automatización industrial son los dispositivos de monitoreo que son rápidos y fáciles de integrar en cualquier tipo de automatización. El monitoreo en tiempo real puede producir datos para tomar decisiones de producción, ajustar la cadena de suministro o gestionar la mano de obra. El seguimiento ayudará a los responsables de la toma de decisiones a determinar dónde y cómo la automatización industrial producirá los mejores resultados.
Los beneficios de la automatización industrial
La automatización industrial tiene varias ventajas que los fabricantes, los OEM y las operaciones industriales pueden aprovechar para aumentar la eficiencia operativa.
El monitoreo proporciona datos para garantizar que las nuevas soluciones automatizadas cumplan los objetivos. Si los datos de producción existen en silos, será difícil encontrar cómo integrar soluciones de automatización. Los datos de todos los activos producirán los mayores beneficios. Para evitar que los datos se conviertan en una carga, busque IIoT y dispositivos de monitoreo que ofrezcan seguridad integrada. El cifrado, la protección de la puerta de enlace y los servicios en la nube son algunas de las características que actúan como guardias de seguridad para mantener sus activos protegidos. Teniendo en cuenta la seguridad, considere cuál de los siguientes beneficios podría proporcionar el mayor valor a su aplicación.
Mejorar la seguridad de los trabajadores
Para empezar, la automatización industrial puede ayudar a liberar a los trabajadores de tareas aburridas, peligrosas y sucias. La automatización industrial puede reducir las lesiones asociadas con movimientos repetitivos y levantar objetos para crear un entorno de trabajo más seguro. Este beneficio inicial puede mejorar el día a día de un trabajador y dejarlo libre para tareas más complejas.
Aumentar la productividad
El tiempo de inactividad, los problemas de rendimiento y los cuellos de botella ralentizan la producción. Al utilizar dispositivos automatizados y de monitoreo que se comunican a través de una única plataforma, estos problemas se pueden encontrar y mitigar antes de que la producción disminuya. El tiempo de inactividad y los problemas de rendimiento se pueden reducir o eliminar mediante datos que ofrecen mantenimiento predictivo. La información en tiempo real puede encontrar las causas fundamentales de los problemas, regular el inventario y monitorear las velocidades de producción para que se puedan realizar ajustes antes de que se produzcan cuellos de botella.
Mejor calidad
Los dispositivos de automatización conectados ofrecen mayor repetibilidad, mayor fidelidad, recopilación de datos desde casi cualquier lugar de una línea de producción y envían notificaciones a cualquier persona con acceso. Detectar los cambios en la calidad a tiempo puede mejorar la producción, reducir el desperdicio, reducir el retrabajo y aumentar las ganancias. Además, los dispositivos de automatización capaces de verificar y validar la calidad pueden mejorar la transparencia y garantizar que las piezas producidas cumplan con los requisitos del cliente antes de salir de la fábrica.
Mejor toma de decisiones
A medida que se conecten y controlen más dispositivos con herramientas de automatización industrial, los gerentes podrán generar modelos más precisos para encontrar nuevas fuentes de ingresos y proporcionar mejores estimaciones para construir relaciones más sólidas con las partes interesadas. La tecnología de automatización industrial puede aumentar la capacidad de monitorear y controlar múltiples ubicaciones de forma remota para obtener una solución integral que pueda optimizar la gestión de la cadena de suministro, rastrear activos en el campo y proporcionar datos para tomar decisiones más informadas.
Niveles en la automatización
Los sistemas de automatización pueden ser divididos en distintos niveles, conformando la pirámide de la automatización.
Estos niveles son:
Nivel de campo:
Es el nivel inferior donde podemos encontrar actuadores lineales o rotativos, válvula de proceso, sensores, motores eléctricos, etc.
Nivel de control:
En este nivel están los distintos dispositivos de control y monitoreo, tales como PLC, HMI, variadores de frecuencia, servo drive, etc. Este nivel se encarga de monitorear y controlar todos los dispositivos del campo.
Niveles de supervisión:
Es el encargado de controlar la interacción entre los distintos dispositivos ubicados en el nivel de control. De esta forma, se puede controlar y monitorear diferentes procesos al mismo tiempo. Incluye PLC’s maestros y sistemas SCADA.
Nivel de gestión:
Este es el nivel más alto y es el que se encarga de controlar toda la planta. En este nivel también se puede vincular nuestra planta con sistemas de control y monitoreo externos. Contiene PC’s industriales.
Los niveles de la pirámide de automatización se vinculan entre sí por medio de distintos lenguajes de comunicación, conocidos como “protocolos de comunicación”. Entre los distintos niveles de la pirámide hallamos distintos protocolos acordes a las necesidades (cantidad de datos a enviar y la velocidad con la que se envían estos datos).
Los protocolos más utilizados en la industria son: Profibus DP, Devicenet, Modbus, Can Open, AS-i, Ethernet/IP, Modbus TCP/IP. Con esta organización estructural se pueden controlar y monitorear desde pequeños automatismo hasta procesos de grandes envergaduras, consiguiendo reducir los tiempos de mantenimiento y optimizar los niveles de productividad.
Con más de cinco décadas de investigación y desarrollo aplicadas a la automatización y control de procesos industriales, MICRO cuenta con una vasta experiencia en brindar soluciones integrales para mejorar la eficiencia de los procesos productivos de todo tipo de industria.
MICRO propone una oferta completa de componentes neumáticos, equipamientos para manipulación de carga, cursos de capacitación profesional, soporte técnico, elaboración de proyectos; sistemas, soluciones a medida y una línea amplia de electrónica industrial, la cual se constituye de:
- Variadores de frecuencia
- Servomotores y Drive
- PLC (controladores lógicos programables)
- Módulos de comunicaron remota
- HMI (Interfaz hombre máquina)
- Fuentes de alimentación
- Sensores
