automatizaci on integrada en procesos de...

Automatizacion integrada en procesos de produccionConceptos generales de Automatizacion

Edgar Chacon2

Universidad Catolica de Cuenca

1 de septiembre de 2014

2Programa Prometeo – Senescyt, EcuadorE.C. (Ucacue) Automatizacion 1 de septiembre de 2014 1 / 34

Tabla de contenidos

1 Entendiendo la empresaEmpresa de produccionEntendiendo la empresa

2 Ontologıa para produccion

3 Metodologıa para automatizar un plantaFilosofıa de realimentacionTecnicas en la medicion segun el tipo de toma de decisiones

4 Modelado del sistema de produccionEntendiendo el procesoTecnica de modelado basado en IDEF0

5 Fin de la sesion 2

E.C. (Ucacue) Automatizacion 1 de septiembre de 2014 2 / 34

Proceso de produccion

¿Que es un proceso de produccion

Existen varias definiciones segun el punto de vista de un actor.

Transformacion de materias primas en un producto

Manejo de las actividades de transformacion para cumplir un objetivo

Gestion y ejecucion de conjunto de actividades para obtener unproducto

Lo que hace la gente de la planta para hacernos la vida difıcil a losadministradores, a la gente de comercializacion.

Es el corazon de la empresa. Sin nosotros no hay empresa.

Todas ellasEl conjunto de actividades que se dan en la empresa para poder obtenerun producto asegurando la autosostenibilidad de la misma.


Proceso de produccion

Definicion


Empresa de produccion

Definicion

Organizacion orientada a la obtencion de productos.


Empresa de Produccion: Definicion

Estructura organizativa

Un conjunto de dependencias que realizan funciones especializadas

Gestion

Produccion

Mercadeo

Desarrollo

Logıstica

Necesarias para obtener un producto que va a ser consumido por uncliente.Deben cooperar para cumplir con los objetivos de la empresa


Entendiendo el proceso

Marco de modelado


Definiciones sobre el modelo

Proceso

Desarrollo del conjunto de actividades necesarias para obtener unresultado. Las actividades se entrelazan

Infraestructura tecnologica de produccion

Todos los elementos necesarios para realizar una actividad. Tienen unaestructura jerarquica de composicion. Un proceso obtendra mejores opeores resultados, dependiendo de la infraestructura

Organizacion - Decisiones

Estructuracion de la organizacion para la coordinacion de las actividades yrealizacion de las mismas



Mecanismos de evaluacion y control

Recurso que implementa los procesos de toma de decisiones. Pueden serrealizados por actores humanos u algoritmos. Almacenan el conocimientonecesario para el proceso de toma de decisiones.

Reservorios de informacion

Estructuras que permiten almacenar datos, informacion y conocimiento.Datos del proceso, modelos, esquemas de toma de decisiones.

Infraestructura TI&C

Conjunto de tecnologıas que permiten reaizar un seguimiento al proceso,conectan los distintos ambientes, permiten la interaccion entre lostomadores de decision.



Proceso

Desarrollo del conjunto de actividades necesarias para obtener unresultado. Las actividades se entrelazan.

Una actividad precede a otras

Una actividad puede generar otra actividad

El resultado de na actividad puede alterar la ejecucion de otrasactividades

Tipos de actividades

Logicas. Asociadas al flujo de decisiones y funciones en la empresa.

Fısicas. Asociadas al flujo de los productos y sus transformaciones


Relaciones entre los componentes

Marco de modelado


Ontologıa

Definicion - DRAE

Parte de la metafısica que trata del ser en general y de sus propiedadestrascendentales

Definicion - Informatica

Hace referencia al intento de formular un exhaustivo y riguroso esquemaconceptual dentro de un dominio dado, con la finalidad de facilitar lacomunicacion y el compartir la informacion entre diferentes sistemas.Aunque toma su nombre por analogıa, esta es la diferencia con elsignificado filosofico de la palabra ontologıa.

Terminologıa necesaria para integrar distintas visiones en la empresa ycomo usar los distintos conceptos.


Ontologıa

Empresa

Elementos basicos:

Tiempo Elemento que ubica a cualquier actividad en un instante enel tiempo.

Instante en el tiempo Fecha de Inicio, Fecha deFinalizacion, duracion, no debe empezar antes, no debeculminar despues de.Orden: Antes de esta fase, luego de la actividad, enparalelo con

Organizacion Cual es la estructura de la empresa.

Jerarquıa de las unidadesUbicacion de los activos de produccion en UnidadesFunciones de cada Unidad


Ontologıa

Empresa

Elementos basicos:

Recurso Elementos necesarios para poder obtener un resultado. Losrecursos tienen “competencias”

Equipamiento: Maquinas, herramientas, unidades dondese produce un producto. (Funcionalidades)Recurso Humano: Personal necesario para realizar unaactividad. (Especialidades y/o roles)Servicios: Elementos que apoyan el proceso deproduccion.Control - supervision. Equipos que ejecutan labores quemodifican un proceso. Rol simiar a un humano

insumos Productos que sera transformados para generar un nuevoproducto. Un producto resultante de una fase puede serinsumo para una fase subsiguiente.


Ontologıa

Empresa

Los recursos pueden ser activos y juegan un rol en la produccion

Realizan actividadesPlanifican actividadesPrograman actividades

Pueden ser modificados por una actividad

Se consumen, crean, transformanSe adquieren, almacenan, eliminan

Son modificados cuando ejecutan la actividad. Se usan, deprecian


Ontologıa

Dependencia Proceso - Recurso

El proceso modifica el estado del recurso. El recurso permite la ejecuciondel proceso


Necesidades de la organizacion

¿Como se ve la organizacion?

Automatizar las “operaciones” de manufactura y las operacionesadministrativas.

Empresa con informacion disponible en sus centros de toma dedecision.

Empresa totalmente integrada con sus actividades encadenadas.

Estrategia para el flujo de decisiones

Flujos manuales, con decisiones basadas en la experticia del tomadorde decisiones

Decisiones apoyadas por un sistema con recepcion de las nuevascondiciones de manera automatica

Sistemas inteligentes para el apoyo o la toma de decisiones


La toma de decisiones

Definicion

Conjunto de Actividades que permiten evaluar, mantener, gestionar,Supervisar, regular actividades fısicas o quımicas de transformacion, elensamblaje, almacenamiento, transporte de productos.



Definiciones

Control. Actividades relacionadas con la regulacion y supervision en elpiso de planta

Coordinacion. Asegurar que las distintas fases de un proceso cooperen dela manera adecuada

Gestion. Planificacion y programacion de el conjunto de actividadespara que se puedan ejecutar de manera adecuada

Mantenimiento. Asegurar la infraestructura donde se van a realizar lasactividades. Son una restriccion a la gestion.

Evaluacion. Determinacion del rendimiento economico de la produccioncon el fin de modificar la infraestructura e el esquema deprocesamiento.



Control por realimentacion de estado

Medicion. Determinacion del estado del proceso que permiten. Distintastecnicas que permiten conocer el estado del proceso

Actuacion. Variados esquemas para modificar el estado del proceso.


Tecnicas de medicion – actuacion

Regulacion y control

Tecnicas derivadas de la teorıa de control. Estrategias bienfundamentadas para la regulacion de procesos.

Tecnicas derivadas de la teorıa de sistemas supervisorios . Desarrollos deWonham - Ramadge, Antsaklis (Automatas de estado finito)(Redes de Petri)

Sistemas hıbridos Supervision de sistemas hıbridos. Viabilidad de SistemasHıbridos. Morari, Mitchels, Tittus, Lenartson.

Tecnicas basadas en simulacion. Desarrollos de la Universidad de Nantes.

Tecnicas emergentes. Nuevas tecnicas de regulacion derivadas del uso deIA



Regulacion y control



Coordinacion

Control supervisorio Composicion de estados. Deteccion de fallas yanomalıas operativas

Tecnicas basadas en simulacion. Condicion del proceso por balance masa– energıa, Tecnicas de optimizacion SIMPLEX

Tecnicas emergentes. Redes neuronales

Gestion

Control supervisorio Composicion de estados. Deteccion de eventos.Manejo de fallas



Mantenimiento

Control supervisorio. Composicion de estados. Deteccion de eventos.

Deteccion de fallas.

Evaluacion

Consumo de materiales, energıa.

Uso de recursos

Produccion



Lazo integrado de decisiones


Obtencion de los modelos de decisiones

Funciones del modelo


Modelado del sistema de produccion

Flujo de los productos

Conseguir las unidades donde se producen la adquisicion de los insumos,almacenamiento, transformaciones, distribucion de los productos.Se basa en el uso de la cadena de valor.



Flujo de los productos

Cada unidad posee un conjunto de recursos, realiza un proceso, consumeinsumos y tiene un conocimiento que permite realizar sus actividades.



Interaccion entre unidades

Las unidades intercambian productos e informacion para poder cumplircon el objetivo de la planta.Descomposicion funcional por areas de produccion o por tipo de funcionesde decision



Interaccion entre decisiones y comportamiento del proceso

El proceso es modificado por las decisiones que se toman sobre el.

El comportamiento del proceso modifica el estado de la toma dedecisiones

El conjunto proceso – sistema de toma de decisiones debe estaracorde para poder interactuar


IDEF

Conceptos basicos

Un grupo de tecnicas de modelado para entender una organizacion. Vermaterial de apoyo.

Modelado Funcional

Modelado de la Informacion

Modelado de datos

Modelado de procesos

Modelado Objetos

Ontologıa


IDEF

Evolucion historica

Fuente wikipedia


IDEF

Construccion de un modelo funcional


Repaso

Construccion del modelo funcional IDEF0

Realizar el modelo IDEF0 para una empresa de produccion a partir de lacadena de valor


automatizaci on integrada en procesos de...

Documents