AUTOMATIZACI

ÓN

C A R O L J U L I E T H G A L E A N O M O R E N O

E R I K A Y U L I A N A P A R D O

C O L E G I O C O F R E M

G R A D O D E C I M O

La automatización es un sistema donde se trasfieren tareas de producción, realizadas habitualmente por operadores humanos a un conjunto de elementos tecnológicos.

Un sistema automatizado consta de dos partes principales:

• Parte de Mando

• Parte Operativa

La Parte Operativa es la parte que actúa directamente sobre la máquina. Son los elementos que hacen que la máquina se mueva y realice la operación deseada. Los elementos que forman la parte operativa son los accionadores de las máquinas como motores, cilindros, compresores ..y los captadores como fotodiodos, finales de carrera ...

La Parte de Mando suele ser un autómata programable (tecnología programada), aunque hasta hace bien poco se utilizaban relés electromagnéticos, tarjetas electrónicas o módulos lógicos neumáticos (tecnología cableada) . En un sistema de fabricación automatizado el autómata programable esta en el centro del sistema. Este debe ser capaz de comunicarse con todos los constituyentes de sistema automatizado.

OBJETIVOS

• Mejorar la productividad de la empresa, reduciendo los costes de la producción y mejorando la calidad de la misma.

• Mejorar las condiciones de trabajo del personal, suprimiendo los trabajos penosos e incrementando la seguridad.

• Realizar las operaciones imposibles de controlar intelectual o manualmente.

• Mejorar la disponibilidad de los productos, pudiendo proveer las cantidades necesarias en el momento preciso.

• Simplificar el mantenimiento de forma que el operario no requiera grandes conocimientos para la manipulación del proceso productivo.

• Integrar la gestión y producción.

TIPOS

Existen cinco formas de automatizar en la industria moderna, de modo que se deberá analizar cada situación a fin de decidir correctamente el esquema más adecuado.

Los tipos de automatización son:

• Control Automático de Procesos

• El Procesamiento Electrónico de Datos

• La Automatización Fija

• El Control Numérico Computarizado

• La Automatización Flexible.

El Control Automático de Procesos, se refiere usualmente al manejo de procesos caracterizados de diversos tipos de cambios (generalmente químicos y físicos); un ejemplo de ésto lo podría ser el proceso de refinación de petróleo.

El Proceso Electrónico de Datos frecuentemente es relacionado con los sistemas de información, centros de computo, etc. Sin embargo en la actualidad también se considera dentro de esto la obtención, análisis y registros de datos a través de interfases y computadores.

La Automatización Fija, es aquella asociada al empleo de sistemas lógicos tales como: los sistemas de relevadores y compuertas lógicas; sin embargo estos sistemas se han ido flexibilizando al introducir algunos elementos de programación como en el caso de los (PLC'S) O Controladores Lógicos Programables.

Un mayor nivel de flexibilidad lo poseen las máquinas de control numérico computarizado. Este tipo de control se ha aplicado con éxito a Máquinas de Herramientas de Control Numérico (MHCN). Entre las MHCN podemos mencionar:

• Fresadoras CNC.

• Tornos CNC.

• Máquinas de Electroerosionado

• Máquinas de Corte por Hilo, etc.

El mayor grado de flexibilidad en cuanto a automatización se refiere es el de los Robots industriales que en forma más genérica se les denomina como "Celdas de Manufactura Flexible".

EL COSTE DE LA AUTOMATIZACIÓN

El aire comprimido que llega a las máquinas con mecanismos neumáticos sufre una serie deadaptaciones y conversiones; básicamente, se necesita aumentar la presión del aire, quitarle lahumedad y limpiar todas las partículas de suciedad. Obviamente este proceso requiere de unosdispositivos y medios específicos que encarecen el uso de esta energía.En la relación de costes del gráfico sólo se aplica el coste de adquisición de la energía, en la queclaramente, la energía neumática es la más costosa. Sin embargo, también se debe tener encuenta el precio del material neumático aplicado en la automatización, precio que essensiblemente menor que el de los elementos hidráulicos y eléctricos.

VENTAJASLa automatización de un proceso frente al control manual del mismo proceso,

brinda ciertas ventajas y beneficios de orden económico, social, y tecnológico, pudiéndose resaltar las siguientes:

• Se asegura una mejora en la calidad del trabajo del operador y en el desarrollo del proceso, esta dependerá de la eficiencia del sistema implementado.

• Se obtiene una reducción de costos, puesto que se racionaliza el trabajo, se reduce el tiempo y dinero dedicado al mantenimiento.

• Existe una reducción en los tiempos de procesamiento de información.

• Flexibilidad para adaptarse a nuevos productos  y disminución de la contaminación y daño ambiental.

• Racionalización y uso eficiente de la energía y la materia prima.

• Aumento en la seguridad de las instalaciones y la protección a los trabajadores

DESVENTAJAS

• Gran capital

• Decremento severo en la flexibilidad

• Incremento en la dependencia del mantenimiento y reparación

QUE ES AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL

Automatización es el uso de sistemas de control y de tecnología informática para reducir la necesidad de la intervención humana en un proceso. En el enfoque de la industria, automatización es el paso más allá de la mecanización en donde los procesos industriales son asistidos por maquinas o sistemas mecánicos que reemplazan las funciones que antes eran realizada por animales. Mientras en la mecanización los operadores son asistidos con maquinaria a través de su propia fuerza y de su intervención directa, en la automatización se reduce de gran manera la necesidad mental y sensorial del operador. De esta forma presenta grandes ventajas en cuanto a producción más eficiente y disminución de riesgos al operador.

LAS PRINCIPALES VENTAJAS DE APLICAR AUTOMATIZACIÓN A UN PROCESO SON:

• Reemplazo de operadores humanos en tareas repetitivas o de alto riesgo.

• Reemplazo de operador humano en tareas que están fuera del alcance de sus capacidades como levantar cargas pesadas, trabajos en ambientes extremos o tareas que necesiten manejo de una alta precisión

• Incremento de la producción. Al mantener la línea de producción automatizada, las demoras del proceso son mínimas, no hay agotamiento o desconcentración en las tareas repetitivas, el tiempo de ejecución se disminuye considerablemente según el proceso.

La automatización de un nuevo producto requiere de una inversión inicial grande en comparación con el costo unitario delproducto, sin embargo mientras la producción se mantenga constante esta inversión se recuperara, dándole a la empresa una línea de producción con altos índice de ingresos. 

IMPACTO SOCIAL

Es un pensamiento muy común que la automatización es fuente directa de desempleo. Sin embargo el desempleo es causa por políticas económicas de las empresas como despedir a un operador en lugar de cambiar sus tareas, que quizás ya no sean de máxima concentración en el proceso sino tareas de supervisión del proceso. En lugar de ser despedidos los trabajadores son desplazados y por lo general son contratados para otras tareas dentro de la misma empresa, o bien en el mismo trabajo en otra empresa que todavía no se ha automatizado. Esto se puede establecer porque existen muchos trabajos donde no existe riesgo inmediato de la automatización. Ningún dispositivo ha sido inventado que pueda competir contra el ojo humano para la precisión y certeza en muchas tareas; tampoco el oído humano. El más inútil de los seres humanos puede identificar y distinguir mayor cantidad de esencias que cualquier dispositivo automático. Las habilidades para el patrón de reconocimiento humano, reconocimiento de lenguaje y producción de lenguaje se encuentran más allá de cualquier expectativa de los ingenieros de automatización.

NUEVO ENFOQUE

El enfoque pasado de la automatización simplemente planteaba el máximo incremento de la producción y la reducción de costos. Este enfoque se quedo corto porque además de todo esto se tiene que proveer una fuerza de trabajo calificada que pueda reparar y administrar la maquinaria y que mantenga la producción constante. En estos casos los costos iníciales de la automatización son difícilmente recuperados. El nuevo enfoque de la automatización está siendo aplicado principalmente en mejorar al máximo la calidad del proceso y luego mantener esta calidad en el producto a través de operadores calificados. Ya en segundo plano se encuentra los tiempos de producción.

HERRAMIENTAS DE AUTOMATIZACION

• ANN - Artificial neural network

• DCS - Distributed Control System

• HMI - Human Machine Interface

• SCADA - Supervisory Control and Data Acquisition

• PLC - Programmable Logic Controller

• PAC - Programmable automation controller

• Instrumentacion

• Control de movimiento

• Robotica