trabajo de indutrias

8/7/2019 trabajo de indutrias

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Repblica Bolivariana De Venezuela

Ministerio Del Poder Popular Para La Educacin Superior

Universidad Santa Mara Ncleo Barinas

Barinas Estado Barinas

Bachilleres:

Facultad: Ingeniera Pea Rafael. CI: 19 414 590

Escuela: Ingeniera Industrial Mejas Graciela. CI: 20 963 565

III Semestre Seccin C Miranda Flix. CI: 20 599 742

Materia: Programacin I Ojeda Mara. CI: 19 612 857

Profesor; Ing. Yanary Carvallo Lpez Nadiuska. CI: 20 612 087

Barinas, febrero de 2009


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HISTORIA DE LA AUTOMATIZACIN INDUSTRIAL

El origen se remonta a los aos 1750, cuando surge la revolucin industrial la cual un

periodo histrico comprendido entre la segunda mitad del siglo XVIII y principios del

XIX, en el que el Inglaterra en primer lugar, y el resto de la Europa continental despus,

sufren el mayor conjunto de transformaciones socioeconmicas, tecnolgicas y

culturales de la Historia de la humanidad, desde el Neoltico.

La economa basada en el trabajo manual fue reemplazada por otra dominada por la

industria y la manufactura. La Revolucin comenz con la mecanizacin de lasindustrias textiles y el desarrollo de los procesos del hierro. La expansin del comercio

fue favorecida por la mejora de las rutas de transportes y posteriormente por el

nacimiento del ferrocarril. Las innovaciones tecnolgicas ms importantes fueron la

mquina de vapor y la denominada Spinning Jenny, una potente mquina relacionada

con la industria textil. Estas nuevas mquinas favorecieron enormes incrementos en la

capacidad de produccin. La produccin y desarrollo de nuevos modelos de maquinaria

en las dos primeras dcadas del siglo XIX facilit la manufactura en otras industrias e

increment tambin su produccin

Antes de los inicios de la revolucin industrial, especficamente en el ao de 1745

cuando nacen las primeras mquinas de tejido controladas por tarjetas perforadas,

diseada por Joseph Marie Jacquard.

Entre los aos de 1817-1870 aparecen las Mquinas especiales para corte de metal.

Posteriormente en 1863 es creado el Primer piano automtico, inventado por M.

Fourneaux.

Luego entre los aos 1856- 1890: Sir Joseph Whitworth enfatiza la necesidad de piezas

intercambiables.

Para el ao de 1870 aparece el primer torno automtico, inventado por Christopher

Spencer.


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En el ao 1940 surgen los controles hidrulicos, neumticos y electrnicos para

mquinas de corte automticas.

Entre 1945-1948 John Parsons comienza investigacin sobre control numrico.

Y para 1960-1972: Se desarrollan tcnicas de control numrico directo y manufactura

computadorizada.

CONCEPTO DE AUTOMATIZACION INDUSTRIAL

Automatizacin Industrial (automatizacin; del griego antiguo: guiado por uno

mismo) es el uso de sistemas o elementos computarizados para controlar maquinarias

y/o procesos industriales substituyendo a operadores humanos.

El alcance va ms all que la simple mecanizacin de los procesos ya que sta provee a

operadores humanos mecanismos para asistirlos en los esfuerzos fsicos del trabajo, la

automatizacin reduce ampliamente la necesidad sensorial y mental del humano. La

automatizacin como una disciplina de la ingeniera es ms amplia que un mero sistema

de control, abarca la instrumentacin industrial, que incluye los sensores y transmisores

de campo, los sistemas de control y supervisin, los sistema de transmisin y

recoleccin de datos y las aplicaciones de software en tiempo real para supervisar y

controlar las operaciones de plantas o procesos industriales.

La parte ms visible de la automatizacin actual puede ser la robtica industrial.

Algunas ventajas son repetitividad, control de calidad ms estrecho, mayor eficiencia,integracin con sistemas empresariales, incremento de productividad y reduccin de

trabajo. Algunas desventajas son requerimientos de un gran capital, decremento severo

en la flexibilidad, y un incremento en la dependencia del mantenimiento y reparacin.

Por ejemplo, Japn ha tenido necesidad de retirar muchos de sus robots industriales

cuando encontraron que eran incapaces de adaptarse a los cambios dramticos de los

requerimientos de produccin y no eran capaces de justificar sus altos costos iniciales.


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Las computadoras especializadas, referidas como Controlador lgico programable, son

utilizadas frecuentemente para sincronizar el flujo de entradas de sensores y eventos con

el flujo de salidas a los actuadores y eventos. Esto conduce para controlar acciones

precisas que permitan un control estrecho de cualquier proceso industrial. (Se tema que

estos dispositivos fueran vulnerables al error del ao 2000, con consecuencias

catastrficas, ya que son tan comunes dentro del mundo de la industria).

Las interfaces Hombre-Mquina (HMI) o interfaces Hombre-Computadora (CHI),

formalmente conocidas como interfaces Hombre-Mquina, son comnmente empleadas

para comunicarse con los PLCs y otras computadoras, para labores tales como

introducir y monitorear temperaturas o presiones para controles automticos o respuesta

a mensajes de alarma. El personal de servicio que monitorea y controla estas interfacesson conocidos como ingenieros de estacin.

Otra forma de automatizacin que involucra computadoras es la prueba de

automatizacin, donde las computadoras controlan un equipo de prueba automtico que

es programado para simular seres humanos que prueban manualmente una aplicacin.

Esto es acompaado por lo general de herramientas automticas para generar

instrucciones especiales (escritas como programas de computadora) que direccionan al

equipo automtico en prueba en la direccin exacta para terminar las pruebas.

OBJETIVOS DE LA AUTOMATIZACIN

Integrar varios aspectos de las operaciones de manufactura para:

Mejorar la calidad y uniformidad del producto

Minimizar el esfuerzo y los tiempos de produccin.

Mejorar la productividad reduciendo los costos de manufactura mediante un

mejor control de la produccin.

Mejorar la calidad mediante procesos repetitivos.

Reducir la intervencin humana, el aburrimiento y posibilidad de error humano.

Reducir el dao en las piezas que resultara del manejo manual.


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Aumentar la seguridad para el personal.

Ahorrar rea en la planta haciendo ms eficiente:

El arreglo de las mquinas

El flujo de material

Para la automatizacin de procesos, se desarrollaron mquinas operadas con Controles

Programables (PLC), actualmente de gran ampliacin en industrias como la textil y la

alimentacin.

Para la informacin de las etapas de diseo y control de la produccin se desarrollaron

programes de computacin para el dibujo (CAD), para el diseo (CADICAE), para lamanufactura CAM, para el manejo de proyectos, para la planeacin de requerimientos,

para la programacin de la produccin, para el control de calidad, etc.

La insercin de tecnologas de la informacin produccin industrial de los pases

desarrollados ha conocido un ritmo de crecimiento cada vez ms elevado en los ltimos

aos. Por ejemplo, le Informacin amplia enormemente la capacidad de controlar la

produccin con mquinas de control computarizado y permite avanzar hacia mayores y

ms complejos sistemas de automatizacin, unas de cuyas expresiones ms sofisticadas

y ms ahorradoras de trabajo humano directo son los robots, los sistemas flexibles do

produccin y los sistemas de automatizacin integrada de la produccin (computer

integrad manufacturing CIM).

Aunque es evidente que la automatizacin sustituye a un alto porcentaje de la fuerza

laboral no calificada, reduciendo la participacin de los salarios en total de costos de

produccin, las principales razones para automatizar no incluye necesariamente la

reduccin del costo del trabajo.

Por otra parte, la automatizacin electromecnica tradicional ya ha reducido

significativamente la participacin de este costo en los costos de produccin.

Actualmente en Estados Unidos la participacin tpica el trabaj directo en el costo de le

produccin Industriales de 10 % o 15 % y en algunos productos de 5 %. Por otra parte,


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existen otros costos, cuya reduccin es lo que provee verdadera competitividad a la

empresa.

Entre estos costos est trabajo indirecto, administracin control de calidad compras de

insumos, flujos de informacin, demoras de proveedores, tiempos muertos por falta de

flexibilidad y adaptabilidad etc. Estos son los costos que pueden ser reducidos por las

nuevas tecnologas de automatizacin al permitir mayor continuidad, Intensidad y

control Integrado del proceso de produccin, mejor calidad del producto y reduccin

significativa de errores y rechazos, y a la mayor flexibilidad y adaptabilidad de la

produccin a medida y en pequeos lotes o pequeas escalas de produccin.

La mayor calidad en los productos se logra mediante exactitud de las mquinas

automatizadas y por la eliminacin de los errores propios del ser humano; lo que a su

vez repercute grandes ahorros de tiempo y materia al eliminarse la produccin de piezas

defectuosas.

La flexibilidad de las mquinas permite su fcil adaptacin tanto a una produccin

individualizadas y diferenciada en le misma linee de produccin, como mi cambio total

de la produccin. Esto posibilite una adecuacin flexible a las diversas demandas del

mercado.

La automatizacin en los procesos Industriales, se basa en la capacidad para

controlar la informacin necesaria en el proceso productivo, mediante la ex ancle de

mecanismos de medicin y evaluacin de las normas de produccin. A travs de

diversos instrumentos controlados por la informacin suministrada por el computadora,

se regula el funcionamiento de las mquinas u otros elementos que operan el proceso

productivo.

En concreto, este sistema funciona bsicamente de la siguiente manera:

Mediante la utilizacin de captadores o sensores (que son esencialmente

instrumentos de medicin, como termmetros o barmetros), se recibe la informacin

sobra el funcionamiento de las variables que deben ser controladas (temperatura,

presin, velocidad, espesor o cualquier otra que pueda cuantificarse), esta informacin


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se convierte en una seal, que es comparada por medio de la computadora con la norma,

consigna, o valor deseado para determinada variable.

Si esta seal no concuerda con la norma de Inmediato se genere una seal de control

(que es esencialmente una nueva Instruccin), por la que so acciona un actuador o

ejecutante (que generalmente son vlvulas y motores), el que convierte la seal de

control en una accin sobre el proceso de produccin capaz de alterar la seal original

imprimindole el valor o la direccin deseada.

En la prctica, la automatizacin de la industria alcanza diferentes niveles y grados ya

que la posibilidad concrete de su implementacin en los procesos de fabricacin

industrial varia considerablemente segn se trate de procesos de produccin continua o

en serie. En efecto, en el primer caso, el primer caso, el conducto es el resultado de una

serie de operaciones secuenciales, predeterminadas en su orden, poco numerosas, y que

requieren su Integracin en un flujo continuo de produccin. Los principales aportes de

la microelectrnica a este tipo de automatizacin son los mecanismos de control de las

diversas fases o etapas productivas y la creciente capacidad de control integrado de todo

el proceso productivo. Por su parte, la produccin en serle est formada por diversas

operaciones productivas, generalmente paralelas entre si o realizadas en diferentes

perodos de tiempos o sitios de trabajo, lo que ha dificultado la integracin de lneas de

produccin automatizacin. Desde mediados de los aos setenta las posibilidades de

automatizacin integrada han aumentado rpidamente gracias a lo adelantos en la

robtica, en las mquinas herramienta de control numrico, en los sistemas flexibles de

produccin, y en el diseo y manufactura asistidos por computadora (CAD/CAM).

GRADO DE AUTOMATIZACIN

La importancia de la automatizacin, se distinguen los siguientes grados:

Aplicaciones en pequea escala como mejorar el funcionamiento de una maquina en

orden a:

Mayor utilizacin de una mquina, mejorando del sistema de alimentacin. Posibilidad

de que un hombre trabaje con ms de una mquina. Coordinar o controlar una serie deoperaciones y una serie de magnitudes simultneamente.


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Realizar procesos totalmente continuos por medio de secuencias programadas.

Procesos automticos en cadena errada con posibilidad de autocontrol y auto correccin

de desviaciones.

La automatizacin no siempre se justifica la implementacin de sistemas de

automatizacin, pero existen ciertas seales indicadoras que justifican y hacen necesario

la implementacin de estos sistemas, los indicadores principales son los siguientes:

Requerimientos de un aumento en la produccin

Requerimientos de una mejora en la calidad de los productos

Necesidad de bajar los costos de produccin

Escasez de energa

Encarecimiento de la materia prima

Necesidad de proteccin ambiental

Necesidad de brindar seguridad al personal

Desarrollo de nuevas tecnologas

La automatizacin solo es viable si al evaluar los beneficios econmicos y sociales de

las mejoras que se podran obtener al automatizar, estas son mayores a los costos de

operacin y mantenimiento del sistema.

La automatizacin de un proceso frente al control manual del mismo proceso, brinda

ciertas ventajas y beneficios de orden econmico, social, y tecnolgico, pudindose

resaltar las siguientes:

Se asegura una mejora en la calidad del trabajo del operador y en el desarrollo del

proceso, esta depender de la eficiencia del sistema implementado.

Se obtiene una reduccin de costos, puesto que se racionaliza el trabajo, se reduceel tiempo y dinero dedicado al mantenimiento.


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Existe una reduccin en los tiempos de procesamiento de informacin.

Flexibilidad para adaptarse a nuevos productos (fabricacin flexible y

multifabricacin).

Se obtiene un conocimiento ms detallado del proceso, mediante la recopilacin

de informacin y datos estadsticos del proceso.

Se obtiene un mejor conocimiento del funcionamiento y performance de los

equipos y mquinas que intervienen en el proceso.

Factibilidad tcnica en procesos y en operacin de equipos.

Factibilidad para la implementacin de funciones de anlisis, optimizacin y

autodiagnstico.

Aumento en el rendimiento de los equipos y facilidad para incorporar nuevos

equipos y sistemas de informacin.

Disminucin de la contaminacin y dao ambiental.

Racionalizacin y uso eficiente de la energa y la materia prima.

Aumento en la seguridad de las instalaciones y la proteccin a los trabajadores.

ELEMENTOS DE UNA INSTALACIN AUTOMATIZADA

MAQUINAS: Son los equipos mecnicos que realizan los procesos, traslados,

transformaciones, etc. de los productos o materia prima.

ACCIONADORES: Son equipos acoplados a las mquinas, y que permiten

realizar movimientos, calentamiento, ensamblaje, embalaje. Pueden ser:

Accionadores elctricos: Usan la energa elctrica, son por ejemplo, electro

vlvulas, motores, resistencias, cabezas de soldadura, etc.

Accionadores neumticos: Usan la energa del aire comprimido, son por

ejemplo, cilindros, vlvulas, etc.

Accionadores hidrulicos: Usan la energa de la presin del agua, se usan para

controlar velocidades lentas pero precisas.


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PRE ACCIONADORES: Se usan para comandar y activar los accionadores. Por

ejemplo, contactores, switchs, variadores de velocidad, distribuidores neumticos, etc.

CAPTADORES: Son los sensores y transmisores, encargados de captar lasseales necesarias para conocer el estados del proceso, y luego enviarlas a la unidad de

control.

INTERFAZ HOMBRE-MQUINA: Permite la comunicacin entre el operario y

el proceso, puede ser una interfaz grfica de computadora, pulsadores, teclados,

visualizadores, etc.

ELEMENTOS DE MANDO: Son los elementos de clculo y control que

gobiernan el proceso, se denominan autmata, y conforman la unidad de control.

Los sistemas automatizados se conforman de dos partes: parte de mando y parte

operativa

PARTE DE MANDO: Es la estacin central de control o autmata. Es el

elemento principal del sistema, encargado de la supervisin, manejo, correccin de

errores, comunicacin, etc.

PARTE OPERATIVA: Es la parte que acta directamente sobre la mquina, son

los elementos que hacen que la mquina se mueva y realice las acciones. Son por

ejemplo, los motores, cilindros, compresoras, bombas, rels, etc.


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TANQUES DE ALMACENAMIENTO PARA PRODUCTOS LACTEOS

Los tanques de almacenamiento para productos o fluidos lcteos surgieron por lanecesidad de la industria Lctea de conseguir una estructura en fbrica capaz dealmacenar y conservar las propiedades de su materia prima y as reducir los gastos detransporte desde el lugar de ordeo hasta la planta de tratamiento.

Es por ello, que para inicios de los aos 70 se crea el primer tanque de almacenamientopara productos lcteos ya que su caractersticas y propiedades de construccin sondistintas a los tanques para almacenar otro fluido; vindose as cubierta la necesidad dela industria y reduciendo a su mas mnima expresin el uso de conservantes qumicosque alteraban la calidad de la materia prima.

Esto lleva a definir un tanque como una estructura que permite almacenar y conservartodo tipo de fluido sin alterar sus propiedades fsicas o qumicas.

Materiales: Los diferentes materiales que pueden ser usados para construir un

tanque de refrigeracin de leche pueden ser: acero inoxidable, sintticos o de acera

esmaltado, cada uno de estos tiene ventajas y desventajas.

Orientacin y Capacidad: existen dos versiones de estos tanques los cuales

pueden ser horizontales o verticales con capacidades que oscilan entre los 5 000 hasta

35 000 litros (horizontales) y de 45 000 hasta los 100 000 litros (verticales).

MaterialMaterial VentajasVentajas DesventajasDesventajas

Acero InoxidableAcero Inoxidable

- libre de xido- libre de xido- fcil de limpiar- fcil de limpiar- fcil de construir- fcil de construir- a prueba de- a prueba derayonesrayones- a prueba de- a prueba desustossustos- a prueba de cido- a prueba de cido

SintticoSinttico

- peso ligero- peso ligero- fcil de construir- fcil de construir- a prueba de- a prueba desustossustos- a prueba de cido- a prueba de cido

- fcil de rayar- fcil de rayar- difcil de limpiar- difcil de limpiar- ms caro- ms caro- difcil de adaptar- difcil de adaptar

Acero esmaltadoAcero esmaltado- libre de xido- libre de xido- fcil de limpiar- fcil de limpiar- a prueba de- a prueba derayonesrayones

- ms caro- ms caro- no a prueba de- no a prueba desustosusto- difcil de reparar- difcil de reparar


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