automatización industrial

15
Resumen.- Dentro del campo de la producción industrial, desde los inicios de la era industrial hasta la actualidad, la automatización ha pasado de ser una herramienta de trabajo deseable a una herramienta indispensable para competir en el mercado globalizado. Ningún empresario puede omitir la automatización de sus procesos para aumentar la calidad de sus productos, reducir los tiempos de producción, realizar tareas complejas, reducir los desperdicios o las piezas mal fabricadas y especialmente aumentar la rentabilidad. Palabras Clave.- Automatización. Niveles de automatización. Dispositivos de control. Controladores. Sistema SCADA. ABSTRACT.-Industrial production, since industrial era beginning up to our days, includes automation of processes which has become from a merely wish to an indispensable tool to be used for competing in globalize markets. No one industrial investor can skip automation from all his production processes to increase product quality, processing time reduction, complex tasks achievement, waste or bad manufactured pieces reduction and specially increasing profitability. Author, an expert on automation field, presented to students of School of Engineer of Universidad Rafael Landívar main aspects control and automation of processes include, emphasising on applied research possibilities could be realized on any of multiple aspects control include. KEYWORDS.-Automation. Automation levels. Control devices. Controller. SCADA System AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL Callisaya Choquecota, Wilson Cesar. y Salamanca Ilaquita, Tony Kevin FAIN-ESIS, UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMAN Tacna, Perú [email protected] [email protected]

Upload: willy-callisaya

Post on 06-Aug-2015

65 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

ARTICULO CIENTIFICO DE AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL CONCEPTOS GENERICOS

TRANSCRIPT

Page 1: Automatización INDUSTRIAL

Resumen.- Dentro del campo de la producción industrial, desde los inicios de la era industrial hasta la actualidad, la automatización ha pasado de ser una herramienta de trabajo deseable a una herramienta indispensable para competir en el mercado globalizado. Ningún empresario puede omitir la automatización de sus procesos para aumentar la calidad de sus productos, reducir los tiempos de producción, realizar tareas complejas, reducir los desperdicios o las piezas mal fabricadas y especialmente aumentar la rentabilidad.

Palabras Clave.- Automatización. Niveles de automatización. Dispositivos de control. Controladores. Sistema SCADA.

ABSTRACT.-Industrial production, since industrial era beginning up to our days, includes automation of processes which has become from a merely wish to an indispensable tool to be used for competing in globalize markets. No one industrial investor can skip automation from all his production processes to increase product quality, processing time reduction, complex tasks achievement, waste or bad manufactured pieces reduction and specially increasing profitability. Author, an expert on automation field, presented to students of School of Engineer of Universidad Rafael Landívar main aspects control and automation of processes include, emphasising on applied research possibilities could be realized on any of multiple aspects control include.

KEYWORDS.-Automation. Automation levels. Control devices. Controller. SCADA System

I. INTRODUCCIÓN

Las técnicas y sistemas de producción han ido cambiando al transcurrir los años, desde los primitivos hasta los más sofisticados. La fábrica actual se ve enfrentada a una serie de situaciones diversas de las que debe emerger con el objeto de sobrevivir. Algunas de estas situaciones son:• Mercados. una competencia cada vez más intensa motivada por la supervivencia, los intereses de grupo y las grandes fusiones entre empresas, una demanda de bienes y servicios más personalizada, que exige productos hechos a medida y con una calidad más alta.• Productos, siendo los productos el ser de las fábricas, se están desarrollando una gran variedad de modelos con características de mayor precisión y mejor calidad, una más rápida obsolescencia de los mismos (por ejemplo los equipos informáticos y electrónicos). Se incluyen los servicios a cliente (que constituyen un área de gran desarrollo a nivel mundial).• Materiales, la gran diversidad de materiales ya evolucionados, unos, y otros, que se encuentran en desarrollo, constituyen una hiperoferta de materiales cada vez mejor adaptados a nuevos usos o que reemplazan a materiales tradicionales.• Tecnología. La oferta de nuevos materiales y la vida útil de los productos de consumo obligará a tener tecnología de mayor flexibilidad, con mayor velocidad de respuesta a las necesidades de los clientes y a operar en series cortas de producción, actualizando al mismo tiempo y en forma permanente los conocimientos y capacitación de la fuerza laboral y, por último, experimentando nuevas tecnologías.• Recursos:. La fábrica se enfrentará a aumentos en los costos de los materiales, en los recursos humanos, en los financieros y en la transferencia de tecnología, razón por la cual se deberá analizar detenidamente la participación más conveniente de los recursos propios.La automatización de los procesos industriales constituye una alternativa de las industrias, en su incesante búsqueda

AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIALCallisaya Choquecota, Wilson Cesar. y Salamanca Ilaquita, Tony Kevin

FAIN-ESIS, UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANTacna, Perú

[email protected]@gmail.com

Page 2: Automatización INDUSTRIAL

de la competitividad, en un ambiente cambiante y agresivo. [1]

II. RESEÑA HISTORICA

Hasta los primeros años de la década de 1950, la mayor parte de las operaciones de manufactura era efectuada con maquinaria tradicional como tornos, fresadoras y prensas, que carecía de flexibilidad y necesitaban de mucha mano de obra capacitada. Cada vez que se fabricaba un producto diferente había que cambiar las herramientas.El desarrollo de nuevos productos y piezas con formas complicadas, requirió muchas pruebas por parte del operario para establecer los parámetros de procesamiento adecuados en la máquina. Además, por la intervención humana, era difícil obtener piezas que fueran iguales y sus tiempos de fabricación eran muy grandes.Estas circunstancias indicaban que los métodos de procesamiento eran ineficientes y los costos de mano de obra, eran una parte importante de los costos generales de producción. Se hizo imperiosa la necesidad de reducir el efecto del costo de mano de obra en el costo del producto, así como la necesidad de mejorar la eficiencia y la flexibilidad de las operaciones de manufactura, requisitos impuestos por la alta competitividad.Otro aspecto que entró a ser muy importante en la manufactura, es la productividad. La productividad se define como el uso óptimo de todos los recursos (materiales, energía, capital, mano de obra y tecnología), básicamente mide la eficiencia de la operación.La mecanización hace que un proceso funcione usando diversos dispositivos mecánicos, hidráulicos, neumáticos o eléctricos, así que para aumentar la productividad se meca_ nizó la maquinaria. Sin embargo, en los sistemas mecanizados el operador sigue controlando en forma directa el proceso y debe revisar cada paso del funcionamiento de la máquina; por ejemplo: si se rompe una herramienta durante el maquinado, si las piezas se sobrecalientan durante el tratamiento térmico, si se deteriora el acabado superficial durante el rectificado, etc., el operario debe intervenir y cambiar o ajustar uno o más parámetros en el proceso.El siguiente paso en la mejora de la eficiencia en las operaciones de manufactura fue la automatización (del griego automatos, que actúa sólo). Esta palabra se utilizó a mediados de 1940 en la industria automotriz estadounidense, para indicar el manejo y procesa, miento automático de las piezas en las máquinas de producción.

Con el rápido progreso de la ciencia y la tecnología en la manufactura a lo largo del siglo XX, especialmente en la capacidad y sofisticación de las computadoras y los sistemas de control,

comenzó a mejorar la eficiencia de las operaciones de manufactura, incrementando la productividad y reduciendo el porcentaje que representan los cos^ tos de mano de obra en el costo total.El gran avance de la automatización se comenzó con el control numérico (cn) de las máquinas-herramientas a principios de 1950. A partir de ese momento histórico en la industria, se ha avanzado muy rápidamente; como se mencionó, el desarrollo de las computadoras y su introducción en la automatización, impulsó tecnologías como el control numérico computarizado (cnc), control adaptativo (ca), controladores lógicos (plc) sistemas de manufactura integradas por computadora, que incluyen el diseño, la ingeniería y la manufactura asistida por computadora (cad, cae, cim, cam).[2]

III. AUTOMATIZACIÓN

Una definición de automatización es: el proceso de hacer que las máquinas sigan un orden predeterminado de operaciones con poca o ninguna mano de obra, usando equipos y dispositivos especializados que ejecutan y controlan los procesos de manufactura.La automatización, de manera global, involucra diversos dispositivos, sensores, actuadores, técnicas y equipos capaces de observar y controlar todo el proceso de manu_ factura, de tomar decisiones acerca de los cambios que deben hacerse en la operación y de controlar todos los aspectos de ésta.En las plantas manufactureras, la automatización se ha implementado en las siguientes fases del proceso de fabricación'.• Proceso de manufacturar, se han automatizado operaciones de maquinado, forjado, extrusión.• Manejo de materiales", se automatiza el traslado y transporte de las piezas por la planta.• Inspección: Las piezas son inspeccionadas automáticamente para comprobar su calidad, precisión dimensional y acabado superficial, bien durante el proceso de fabricación (inspección en proceso) o después de terminada (inspección pos-proceso).• Ensamble. Las piezas individuales se arman o ensamblan en forma automática para formar sub- ensambles y, por último, productos.• Empaque'. Los productos se empacan en forma automática.

Page 3: Automatización INDUSTRIAL

Algunas teorías, tecnologías y áreas tecnológicas cuyo avance ha favorecido la evolución de los procesos productivos de automatización:

Teorías:Teoría de control y de sistemas, teoría de La señal, sistema de eventos discretos, máquina de estados, Redes de Petri, Grafcet, cartas de eszeccTecnologías:Neumática, hidráulica, electrónica, microprocesadores, equipos de cómputo, controladores programables, robótica, comunicaciones, desarrollo de software.Áreas tecnológicas:Automatización de las máquinas herramientas, control de procesos por computador, diseño asistido por computador (CAD: Computer Aided Design), fabricación asistida por computador (CAM: Computer Assisted Manufacturing), fabricación integral por computador (CIM: Computer Integrated Manufac_ turing), control de procesos distribuido, control numérico (Numeric Control), células flexibles de fabrica ción (FMC: Flexible Manufacturing Cell) y de montaje) [2]

En la fig1 Podemos apreciar la Arquitectura usual de un proceso automatizado.

Fig1 Arquitectura de un Sistema Automatico de Producción

IV. OBJETIVOS

Varios objetivos se buscan con la introducción de la automatización en la industria, entre ellos se destacan:• Integrar diversos aspectos de las operaciones de manufactura para mejorar la calidad y uniformidad del producto, minimizar los tiempos de ciclo y esfuerzos y, con ello, reducir los costos de mano de obra.• Mejorar la productividad, reduciendo los costos de manufactura a través del mejor control de la producción.

Las piezas se cargan, alimentan y descargan de las máquinas con más eficiencia; el uso de la maquinaria y la producción se organiza más eficientemente.• Mejorar la calidad de los productos finales empleando procesos más repetibles.• Reducir la intervención humana, minimizando el error humano.• Reducir daños en las piezas causados por el manejo manual de las partes.• Aumentar el nivel de seguridad para el personal, en especial bajo condiciones de trabajos pesados. Se libera al humano de tareas tediosas, rutinarias y peligrosas.• Economizar espacio, optimizando el desplazamiento y almacenaje de los productos.• Reducción de costos, incremento de utilidades.• Reducción de las pérdidas en el proceso de fabricación.• Producción del mismo producto con iguales especificaciones.• Organizar el proceso para satisfacer la demanda.• Reducción en los consumos y gastos de energía.• Conservación del medio ambiente, siendo condición de alta prioridad debido a la alta contaminación a que está expuesta la tierra.Estos objetivos se han ido cumpliendo debido a la alta competitividad, y a la internacionalización de los mercados, lo que ha jalonado el desarrollo de la microelectrónica (y nanotecnoiogía), la instrumentación, la aparición e introducción en los procesos de producción de los microprocesadores y las computadoras, sin dejar atrás el rápido y creciente desarrollo en las redes de comunicaciones industriales.

V. FASES PARA LA PUESTA EN MARCHA DE UN PROYECTO DE AUTOMATIZACIÓN

Existen complejos procesos de automatización que requieren de la colaboración entre los diversos departamentos de una empresa (gestión, logística, automatización, distribución, etc.). En esta sección se enfoca el problema en concreto en la parte de automatización, desde el punto de vista del trabajo que debe realizar el ingeniero/ingeniera técnica. El marco metodológico consta de las fases siguientes, que el operario debe realizar:

Automatización Supervisión interacción implementación Pruebas

Page 4: Automatización INDUSTRIAL

En el caso de llevar a la práctica un proyecto de automatización, es necesario seguir las fases de la metodología presentada, así como indicar el tipo de operario o grupo de ellos encargados de llevar a cabo las fases por separado o el conjunto de ellas.

Fig2 Fases del Proceso de automatización

La fig2 ilustra la secuencia ordenada de fases. Es decir, si la metodología quiere llevarse a la práctica hay que seguir paso a paso el método de forma secuencial. Cabe destacar el rol del operario en este esquema. El operario lleva a cabo cada una de las fases; hace la transición entre una fase y la siguiente, y, finalmente, se encarga de proceder a una iteración para rehacer el primer ciclo para introducir mejoras. Las fases que aparecen en el marco metodológico no son conceptos puntuales; cada uno de ellas puede tratarse en profundidad. [1]

VI. EJEMPLO ACTUAL PLANTA DE MONTADURA

Hemos tomado como ejemplo de una industria que usa la Automatización industrial a La planta de montura automática de inoxcrom está destinada al ensamblaje de consumibles y artículos de escritura tanto para la división de B2B (Business to Business) como para el área de B2C (Business to Consumer) de la empresa.[3]

a. Proceso de Ensamblaje de Artículos de Escritura

Junto con el ensamblaje de los consumibles es la mayor y más importante actividad de la planta ya que a partir de máquinas automáticas específicas se ensamblan el 82% de los artículos que Inoxcrom pone en el mercado.

Fig3: Maquina automática para ensamblaje de artículos de escritura modelo B-COMPACT

b. EMSAMBLAJE DE CONSUMIBLES (CARGAS).

Los consumibles son las cargas que hacen que el bolígrafo escriba. Estos consumibles son ensamblados en dos islas de trabajo independientes: 4 máquinas impis que fabrican la carga denominada in-in (internacional- internacional) y dos máquinas transfer que montan la carga tp (todo plástico).

Fig4: Cargador y transfer máquina inpis (izquierda), Vibradores puntas y tubitos (derecha).

Fig5: Maquina Transfer y Carga in in negra

c. ENCAJADO DE ARTICULOS

Page 5: Automatización INDUSTRIAL

Los consumibles son las cargas que hacen que el bolígrafo escriba. Estos consumibles son ensamblados en dos islas de trabajo independientes: 4 máquinas impis que fabrican la carga denominada in-in (internacional- internacional) y dos máquinas transfer que montan la carga tp (todo plástico)

Fig6: Artículos a granel (izquierda), Artículos encajados en maquina automática (derecha).

Fig7: Articulos dispuestos en inners automaticamente (izquierda), Articulos en caja masters formato expedición (Derecha).

VII. CLASIFICACIÓN DE INTERFACES HUMANO MAQUINA

Las HMI human-machine interfaces destinadas a la automatización industrial se pueden clasificar en dos grupos: de supervisión de procesos (basadas en SCADA Supervisory Control and Data Acquisition) y las de manejo y visualización a nivel de máquina(Basadas en paneles).

A su vez las HMI de manejo y visualización a nivel de maquina se subdividen en dos grupos: paneles móviles y estacionarios.Fig3.

Fig8 Paneles móviles y estacionarios

a. Teach pendant para robot industrial

El teach pendant en robótica industrial es un tipo de interfaz HMI diseñada para la programación y verificación de los programas a ejecutar por parte del robot industrial. De los diseños anteriores basados en un display que solo mostraba una línea de instrucciones, se ha pasado a displays que muestran menús desplegables.Esta interfaz acoge la tarea del operario en robótica que debe programar el robot en la tarea industrial programada, por lo que la interacción entre el operario, el robot y diversos elementos de automatización lleva consigo la mejora de la interfaz en cuanto a manejo. Aquí se mezcla la aplicación de normativas de seguridad en máquinas junto al diseño ergonómico eficaz.

Fig9 Teach Pendant

Una de las últimas funcionalidades añadidas a los teach pendant de robots industriales es la posibilidad de considerar la situación de pánico. Habitualmente el operario disponía de la palanca

Page 6: Automatización INDUSTRIAL

dead man, palanca que debía mantenerse presionada en el teach pendant mientras se hacía mover cada uno de los ejes del robot. Al dejar de presionar dicha palanca, el robot dejaba de moverse para prevenir una posible colisión entre operario programador y el robot. Considerando que en una situación de emergencia, la tendencia del operario en situación de pánico es apretar con más fuerza dicha palanca, se descubrió experimentalmente que seguían produciéndose accidentes, por lo que a las dos posiciones anteriores se añade un tercer estado, el de pánico, de forma que cuando el operario apreta desmesuradamente la palanca, el sistema interpreta que hay una inminente situación de accidente, por lo que se bloquea también los movimientos del robot industrial.

b. Tablet PC

Las Tablet PC’s son equipos portátiles conectados al equipo principal mediante un sistema Wireless, y que permite que el operario, moviéndose libremente en planta, pueda acceder a la información, adquirirla, tratarla y compartirla o enviarla a la aplicación gráfica que se encuentra en la sala de control principal. El dispositivo como puede observarse en la siguiente figura, se trata básicamente de un panel de dimensiones más que aceptables (unas 14’, es decir, las mismas dimensiones que las antiguas pantallas de ordenadores de sobremesa) y suficientemente robustos para soportar entornos industriales.

Su principal handicap es su ergonomía, pero no tanto por lo que se refiere a su interfaz, porque de hecho funciona como un ordenador de sobremesa con una edición especial de Windows XP y por lo tanto dispone del mismo entorno gráfico que cualquier dispositivo SCADA de la aplicación, sino por el hecho de no disponer de teclado. Por eso, las soluciones que propone el fabricante se encaminan a asemejar al máximo la Tablet PC a un cuaderno, en el que se puedan tomar anotaciones mediante los clásicos bolígrafos de agenda electrónica.

Por lo tanto, lo que el fabricante destaca como características técnica diferenciadora de estos dispositivos es su facilidad para introducir información en la Tablet PC, con la finalidad de cambiar parámetros del sistema y que sean

reconocidos y para que en una tarea de supervisión, se puedan tomar anotaciones y que éstas puedan ser analizadas a posteriori.Para la introducción de parámetros, la Tablet PC permite introducir información mediante el bolígrafo o bien mediante la propia escritura del operador y que esta información sea interpretada. Por ejemplo, en la figura siguiente se puede observar como el dispositivo permite cambiar el valor de algún parámetro del sistema introduciendo el número 60 y que debe ser reconocido automáticamente por la aplicación de la Tablet:

Fig10: Tablet PC

Si esta interpretación de la escritura del operario no funcionara correctamente, también existe la posibilidad de utilizar el bolígrafo para “mecanografiar” la información a través de un teclado en pantalla. Si lo que se desea es realizar una anotación para ser enviada o para tenerse en cuenta posteriormente, pero que en definitiva no requiere que sea interpretada por el sistema, también se permite capturar pantallas y realizar anotaciones para ser guardadas como imagen (formato gif o jpeg).

Fig11: Aplicación Tablet PC

Page 7: Automatización INDUSTRIAL

Esta imagen puede guardarse o bien enviarla utilizando la red inalámbrica a una impresora o como archivo adjunto de un mail. En lo que se refiere a la red inalámbrica cabe destacar la utilización de la tecnología Wi-Fi tan extendida en la actualidad en múltiples aplicaciones tanto profesionales como de gran consumo. La Tablet PC dispone de otras características ergonómicas como el cambio de orientación de la información en pantalla, es decir, permite pasar de formato vertical a formato apaisado. Esto puede ser útil porque puede ser más cómodo utilizar la Tablet en modo vertical cuando el operador se desplaza y en modo horizontal cuando se instala en su soporte fig 12

Fig 12 Caracteristicas Ergonomicas Tablet PC.

c. Panel de mando en autobús

El panel de mando de la figura ilustra una situación especialmente diseñada. Dentro de los autobuses metropolitanos, en concreto el ejemplo pertenece a los autobuses de la ciudad de Roma, Italia, el propio usuario que se desplaza mediante silla de ruedas puede solicitar la parada del autobús, y accionar el despliegue de la rampa que le permita bajar con la silla de ruedas del autobús a la calle. En otras flotas de autobuses metropolitanos, es el conductor del vehículo el que dispone del panel apropiado para facilitar la entrada o salida del vehículo a usuarios con sillas de rueda, pero el problema reside en la falta de visibilidad de la situación, de manera que el conductor tiene dudas de si realmente el usuario ha finalizado la acción. Fig 13.

Fig 13 Panel de mando de Autobus

d. Panel de mando en ascensor

El panel de mando en el interior de un ascensor es un buen ejemplo en el que se ve de forma clara la dificultad de proponer especificaciones de diseño. En primer lugar es importante el contexto (ascensor en establecimiento público, ascensor en vivienda, etc.), tipo de usuario (en un hospital se mezcla un gran número de usuarios distintos como personal médico, personal de mantenimiento, familiares, el propio usuario, etc.), definir qué funcionalidades debe disponer el panel (botones, displays, interfono, etc.). Como vemos hay una gran cantidad de factores a considerar y muchos ejemplos de paneles en el mercado con características diferentes. Ello lleva a considerar la necesidad de regular mediante normativa de seguridad, cómo debería diseñarse un panel de ascensor. A esta idea conviene aplicar conceptos de diseño universal para facilitar el acceso y el uso del panel de mando del ascensor para todos los usuarios. Fig14.

Fig 14: Panel de mando de Ascensor

Page 8: Automatización INDUSTRIAL

VIII. NIVELES DE LA AUTOMATIZACIÓN

La descripción de cada uno de los niveles es la siguiente:Nivel 1: Es el nivel de campo, también llamado nivel de instrumentación. Allí se ubican dispositivos como elementos de medida (sensores) transductores y transmisores y los dispositivos de mando (actuadores). Son los elementos más directamente relacionados con el proceso productivo, ya que los actuadores son los encargados de ejecutar las órdenes de los elementos de control.Los sensores miden las variables del proceso; ejemplos de algunas variables comunes a sensar: nivel de líquidos, caudal, temperatura, presión, posición, etc.Ejemplos de actuadores: motores, válvulas, calentadores, taladros, cortadoras, pequeños PLCs.Nivel 2: Es el nivel de proceso. En este nivel se sitúan los elementos que ordenan las acciones a los actuadores y reciben la información de los distintos sensores, transductores y transmisores, así que los dispositivos de este nivel permiten que los sensores y actuadores funcionen de forma conjunta para que sean capaces de realizar el proceso industrial. Son dispositivos programables, de tal modo que es posible ajustar y personalizar su funcionamiento según las necesidades de cada caso.Para una factoría pequeña, con los dos primeros niveles es suficiente para realizar un proceso productivo completo. Ejemplos de equipos que se ubican en el nivel 2: los PLCs, PC industrial, robots, CNC.Nivel 3: Es el nivel de célula. Están los dispositivos que coordinan, supervisan y controlan las operaciones de los dos niveles inferiores; es el control y supervisión que enlaza las unidades de control de cada célula o estación de trabajo. Allí se pueden tener PLC maestros, PC industriales, sistemas de control distribuido (DCS: Distributed Control System).

Algunas actividades en el nivel 3 son: Adquisición y tratamiento de datos. Monitorización. Gestión de alarmas y asistencias. Mantenimiento correctivo y preventivo. Control de calidad. Sincronización de células. Coordinación de transporte. Aprovisionamiento de líneas. Seguimiento de lotes. Seguimiento de órdenes de trabajo.

Este nivel emite órdenes de ejecución al nivel 2 y recibe situaciones de estado de dicho nivel; igual mente recibe los programas de producción, calidad, mantenimiento, del nivel 4 y realimenta los estados de las órdenes de trabajo, situación de las máquinas, estado de la obra al nivel 4.Nivel 4: Nivel de planeación y control de la producción. Todos los dispositivos de control existentes en la planta es posible monitorizarlos al existir una red de comunicaciones, que enlaza estos controles con otros dispositivos dedicados a la gestión y supervisión y que, generalmente, están constituidos por computadores o sistemas de visualización tales como pantallas industriales e interfaces humano- máquina (HMI: Human-Machine Interface). En este nivel es posible visualizar cómo se están llevando a cabo los procesos en la planta y a través de entornos de Supervisión Control y Adquisición de Datos (SCADA: Supervisory Control And Data Acquisition), poseer una «imagen virtual» de la planta, de modo que ésta se puede recorrer de manera detallada, o mediante pantallas de resumen, disponer de un «panel virtual» donde se muestren las posibles alarmas, fallas o alteraciones en cualquiera de los procesos que se lleven a cabo. Mediante estos medios de visualización virtual, es posible tener acceso inmediato a cada uno de los sectores de la planta. En algunas ocasiones, también es posible modificar los procesos productivos desde los computadores de supervisión.Pero para poder llevar a cabo esta supervisión, es imprescindible disponer de redes de comunicaciones con buses de campo de altas prestaciones, pues en grandes factorías, la cantidad de datos transmitidos y la conexión con elementos de control son gigantescas. La figura 2.9 incluye los buses de comunicaciones que enlazan los distintos niveles de automatización. Este nivel posee los sistemas DCS.Algunas tareas realizadas en el nivel 4 son: Gestión de materiales. Gestión de compras. Análisis de costos de fabricación. Control de inventarios. Gestión de recursos de fabricación. Gestión de calidad. Gestión de mantenimiento. Programación de la producción.El nivel 4 emite los programas hacia el nivel 3 y recibe de este las incidencias de la planta. Del nivel 5 recibe información consolidada sobre:

Pedidos en firme. Previsiones de venta.

Page 9: Automatización INDUSTRIAL

Información de ingeniería de producto y proceso.

Y envía información relativa a:

Cumplimiento de programas. Costos de fabricación. Costos de operación. Cambios de ingeniería.

Nivel 5: Nivel de fábrica o de gestión. Este nivel, igual que el nivel 4, está constituido por computadoras, ya que se encuentra más alejado de los procesos productivos. En este nivel no es relevante el estado y supervisión de los procesos de la planta; en cambio, sí toma importancia toda la información relativa a la producción y su gestión asociada. Toda esta información la adquiere del nivel de supervisión, es decir, del nivel 4, puesto que de allí puede obtener la información completa, actual y en tiempo real, de todos los niveles inferiores de una o varias plantas.Información relativa a: materias primas consumidas, la producción realizada, los tiempos de producción, niveles de almacenado o inventarios de productos finales, etc., son importantes en este nivel. Con esta información, los directivos de la empresa pueden extraer estadísticas referentes a: costos de fabricación, rendimiento de la planta, estrategias de ventas para liberar inventarios o excesos de producto almacenado y, en general, disponer de la información que permitan a los directivos la toma de decisiones que lleven a la optimización en el funcionamiento de la planta, todo ello de una manera rápida y flexible, gracias a la rapidez del acceso a los datos de fabricación lograda en el nivel 4.En este nivel también se toman decisiones en cuanto a la generación de nuevos productos, alteración de otros productos, cambios en la planta, introducción de nueva tecnología y, en general, todas las políticas que conllevan el incremento de las ganancias de los dueños de la empresa. Así que en este nivel se incluye la metodología CAD/CAM. Y todas las herramientas informáticas de producción.Algunas tareas realizadas en el nivel 5 son:

• Gestión comercial y de marketing.• Planificación estratégica.• Planificación financiera y administrativa.• Gestión de recursos humanos.• Ingeniería de producto.• Ingeniería de proceso.• Gestión de tecnología.• Gestión de sistemas de información.

• Investigación y desarrollo.Este nivel emite al nivel 4 informaciones sobre la situación comercial (pedidos y previsiones), información de ingeniería de producto y de proceso, etc., y recibe información del nivel 4 para ajustar la planificación global, cumplimientos, costos, etc.El modelo descrito de estructura piramidal jerarquizada para la automatización industrial fue propuesto por la Oficina Nacional de estándares (nbs: National Bureau of standards) y es el que está vigente en muchas industrias modernas. [4]

IX. CONCLUSIONES

Los proyectos de automatización tendrán éxito si y sólo si coinciden con las metas y estrategias de la organización.

Esto solo es una breve idea de lo que es la automatización, siendo esto uno de los puntos clave para las industrias, pudiéndoles otorgar minimización de costos, y tiempos, reflejado esto en mayores utilidades para la empresa.

Nuestro papel para las industrias es tanto apoyarles en un sistema de automatización y en el control de los procesos que se llevan actualmente para definir si las maquinarias están trabajando correctamente.

X. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1] Pere Ponsa y Antoni Granolers, Diseño y Automatización Industrial, Universidad Politécnica de Catalunya. Primera Edición 2010

[2] Humberto H. Gutierrez Ramirez, Automatización Industrial: Teoría y Laboratorio, Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Primera Edición, 2010.

[3] Leonardo Espejo Ruiz, Aplicación de Herramientas y Técnicas de Mejora en la productividad en una planta de fabricación de artículos de Escritura, Universitad Politecnica de Catalunya, Barcelona 2011.

[4] Carlos Ruedas, Automatización Industrial: Áreas de aplicación para Ingeniería, Universidad Rafael Landivar – Facultad de Ingeniería, Boletín Electrónico N° 10.