La creación de nuevo valor

tec
News
24
Boletín tecnológico de HARTING
Artículo de autor invitado:
Prof. Dr. Alexander Pflaum
RFID: una tecnología que
despierta de un largo sueño
Artículo de autor invitado:
Claus Hilger
«Industria integrada»: HARTING ya
está en funcionamiento
La creación de nuevo valor
Cómo está cambiando la industria debido a la
producción conectada en red
Dr. Anselm Blocher
SemProM: memorias de productos digitales para la 4.ª Revolución Industrial
La diversidad une
en todo el mundo
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«Industria integrada»:
la base para la fabricación flexible
Estimados clientes:
" Claus Hilger, Director of HARTING IT System
Integration GmbH & Co. KG, HARTING
Industria integrada: no se trata únicamente
de un eslogan, sino más bien de una estrategia sostenible para empresas industriales.
La producción se puede estructurar de forma más rápida y flexible, siendo las empresas capaces de actuar de una manera compatible con el medio ambiente y con un uso
eficiente de los recursos para satisfacer las
necesidades de los clientes de forma óptima.
separadas que se solían dividir entre varios
sistemas informáticos, pero en la «industria
integrada» estos procesos informáticos y de
control están cada vez más conectados en
red y se ejecutan de forma integrada. El resultado es que todas las divisiones tienen
acceso a los datos de producción y logística.
El efecto es la integración horizontal en toda
la empresa.
Cada vez se exige más a los procesos de
producción. Los sistemas de fabricación
estáticos ya no pueden satisfacer estas
­
necesidades, y ello está requiriendo la
­integración de soluciones inteligentes en
un sistema global: la «fábrica inteligente».
HARTING sigue de forma sistemática la ruta
Technology Group, [email protected]
Se ha buscado intensamente la integración
de sistemas, hardware, software y sistemas
integrados en la fabricación bajo el eslogan
«Industria 4.0», que significa que la información sobre los procesos de ­producción
está disponible de inmediato y es integral.
Esto exige una nueva mentalidad en la
­fabricación: los procesos complejos requieren ­decisiones rápidas que solo se pueden
­gestionar mediante sistemas autoconscientes. Y HARTING da un paso más en este concepto: la industria integrada.
Integración horizontal/vertical
La integración vertical tiene un potencial
importante para la optimización de la logística y la fabricación. Se pueden minimizar
los tiempos de reacción ante las alteraciones, al mismo tiempo que se optimiza el uso
de los recursos. Anteriormente, los procesos
de producción en el sistema ERP y el control
de las máquinas en la fábrica eran áreas
hacia la «industria integrada» y ya ha incorporado con éxito soluciones de Auto-ID
en sus propias operaciones de producción.
Los productos y los componentes fabricados
están equipados con traspondedores, lo que
permite transmitir información a los pasos
de producción posteriores. La solución
e-Kanban se ha utilizado con éxito en la
planta de fundición de la empresa, mientras
que ya se están gestando otros proyectos de
Auto-ID... y hay muchas más ideas en marcha. Nada supera a la propia experiencia y
a los conocimientos obtenidos en el trabajo.
Como consecuencia, el grupo HARTING
está comercializando cada vez más soluciones industriales integradas. Gracias a esto
logramos una sintonía óptima con las necesidades del mercado y nos permite ayudar
a nuestros clientes a seguir siendo competitivos a largo plazo.
Espero que disfruten de la lectura de
nuestro último tec.News,
3
08
10
RFID: una tecnología que despierta de un largo sueño
SemProM: memorias de productos digitales para la 4.ª Revolución
Industrial
Índice
Estrategia
03 | Editorial | "Industria integrada": la base para la fabricación flexible
06 | Visible en el horizonte:
Industria integrada
El grupo tecnológico HARTING es uno de
los pioneros en el área de la industria
integrada.
08 | Artículo de
autor invitado
por el Prof. Dr.
Alexander Pflaum
RFID: una tecnología que despierta
de un largo sueño.
10 | Artículo de
autor invitado
por el Dr. Anselm
Blocher
SemProM: memorias de productos
digitales para la 4.ª Revolución
Industrial
4
Soluciones
12 | "Industria integrada":
HARTING ya está en funcionamiento. | HARTING está fomentando
el desarrollo de los sistemas ciberfísicos (CPS).
16 | Reunimos lo que debe estar
unido | El grupo tecnológico HARTING
ofrece todos los componentes necesarios
para poner en marcha soluciones RFID de
forma eficaz.
14 | El replanteamiento de RFID:
un sistema flexible de una única fuente | El grupo tecnológico
HARTING suministra la totalidad de los
componentes de los sistemas RFID.
17 | Alta tecnología encapsulada
de forma funcional | Soluciones
para aplicaciones RFID UHF en entornos
extremos
18 | La elección es suya: soluciones RFID para su sector
El grupo tecnológico HARTING confía en
la tecnología UHF.
20 | Antenas con patrones de
radiación controlados | Las
antenas tridimensionales desarrolladas
por el grupo tecnológico HARTING ofrecen la mayor eficiencia posible mediante el control de las características de
directividad.
22 | Sensores RFID binarios
El grupo tecnológico HARTING ha desarrollado sensores binarios basados en
transpondedores RFID.
19 | Los transpondedores cumplen las exigencias de calidad más
estrictas | Las instalaciones de pruebas
del grupo tecnológico HARTING incorporan
procedimientos intensivos de control de
calidad.
24 | Garantizar el flujo de productos | HARTING es uno de los colaboradores del proyecto CargoCBM.
27 | Ayuda a la identificación eficaz | RFID identifica piezas de recambio
y piezas de máquinas sin necesidad de la
documentación de la máquina y el sistema.
28 | Nueva base Han® B con clase
de protección mejorada | La base
del conector Han® B ya está disponible con
clase de protección IP 67.
19
41
Los traspondedores cumplen las exigencias de calidad más
estrictas
Aplicaciones en todo el
mundo
29 | Fiabilidad, también a temperaturas extremas | La nueva serie
Han® HighTemp transmite de forma fiable señales y potencia también a altas
temperaturas.
38 | Sistema de gestión de energía fotovoltaica | Han-Eco® ha demostrado ser una solución de conexión
óptima para plantas de energía solar
autónomas.
30 | "Plug and Play" (conectar y
listo) para la industria
La familia de productos eCon se utiliza
en diversas situaciones de aplicación.
39 | No tejidos exclusivos
Las bases de receptáculo Han-Yellock®
reducen la necesidad instalar cableado
en las instalaciones de fabricación.
32 | har-flexicon®: El cable sencillo se conecta rápidamente a la
PCB. | Nuevas dimensiones de rejilla
para conectores para PCB har-flexicon®
40 | HARTING permite que suene
la música | Placas de circuito impreso y conectores de HARTING entre bastidores en la zona de entretenimiento.
34 | Más ligero, más rápido, mejor | Desarrollo de un conector circular M12 fabricado como un componente
3D MID mediante moldeado por inyección de dos componentes
El campeón del mundo se encuentra con el líder del
mercado mundial
En resumen
37 | El hombre y la máquina van
de la mano: perspectivas sobre
la colaboración entre humanos
y robots | Conclusiones iniciales de la
investigación proyectada y realizada por la
Universidad de Bielefeld y HARTING
41 | El campeón del mundo se
encuentra con el líder del
mercado mundial | Robert Harting
visita HARTING
42 | Encuesta a los lectores
43 | Calendario de ferias
43 | Datos de la publicación
35 | A toda máquina hacia la red
de alta velocidad | har-speed M12
con tecnología de conector con desplazamiento del aislante (IDC) para la
conexión rápida in situ.
36 | Potencia M12 | Nuevas caras
de conector que permiten corrientes y
tensiones más altas
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te c. N ew s 24: E s t r at eg i a
La industria integrada ya
es visible en el horizonte
El grupo tecnológico HARTING es uno de los pioneros en el área de la industria integrada. Los conceptos que está
­desarrollando HARTING garantizarán el éxito de la industria integrada. Los componentes del sistema y la integración
de sistemas son la base de este éxito.
» Philip Harting, Senior Vice President Connectivity & Networks
El concepto de industria integrada está ha-
ciendo avanzar con fuerza la integración de
todo el proceso de creación de valor en un
entorno informático uniforme. En este proceso se emplean activamente en el intercambio
de datos, no solo los medios de producción
que se están desarrollando para los sistemas
de producción ciberfísicos, sino también los
productos que se van a fabricar. Dado que
especialmente la comunicación con los productos debe ser sencilla, ofrecer costes favorables y, sobre todo, debe ser posible en todo
momento y en cualquier lugar a lo largo de
todo el proceso de producción, el grupo tecnológico HARTING se está centrando cada vez
más en sistemas de Auto-ID en los procesos
industriales de creación de valor.
En este contexto, la RFID (identificación
por radio frecuencia) tiene un papel fundamental: con el uso de la RFID, se puede
proporcionar a un producto y a sus componentes su propia memoria, que se puede
utilizar eficazmente a lo largo de todo el
proceso de producción. La RFID permite
una comunicación inalámbrica sencilla.
Estos datos de producto permiten optimizar
las secuencias de automatización, que los
productos se fabriquen de forma individualizada o almacenar datos de producción
en los propios productos. Sobre todo, los
6
productos pueden fabricarse a sí mismos
mediante los datos almacenados en el traspondedor (como el ADN del producto).
trial permite el establecimiento de las plataformas de comunicación convergentes que se
necesitan para la industria integrada actual.
Aplicación homogénea de
la industria integrada
Las soluciones de Auto-ID de HARTING aplican de forma homogénea el concepto de
industria integrada en las aplicaciones haciendo avanzar la integración del sistema
sobre la base de un software middleware
que se puede implantar de forma universal. De este modo, HARTING consigue altos
niveles tecnológicos a nivel del sistema,
cuya calidad se documenta adecuadamente mediante el éxito de las aplicaciones en
las propias operaciones de fabricación de
la empresa.
Además, se puede prever un avance importante en el desarrollo de componentes,
como por ejemplo los conectores, que se
transformarán en auténticos componentes
del sistema. En este aspecto, HARTING ha
dado un paso importante en la dirección
de la industria integrada, como pone de
manifiesto, por ejemplo, la ampliación del
ancho de banda del conector M12. Además,
los componentes que anteriormente eran
pasivos se convertirán ahora en unidades
inteligentes con capacidad de comunicación
para suministrar datos, por ejemplo, a los
sistemas de supervisión del proceso.
La conexión entre el nivel de sistema, los componentes y los servicios de
HARTING representa un paso fundamental:
HARTING ha desarrollado traspondedores
adecuados para la industria integrada que
se pueden implantar en las exigentes condiciones ambientales que predominan en
la fabricación industrial. Servicios como la
«Prueba de concepto» se han coordinado
con empresas industriales.
Los componentes fabricados por el grupo
tecnológico HARTING Tse están desarrollando en estrecha colaboración con los
clientes, teniendo en cuenta las tendencias
hacia la modularización, la flexibilización
y la miniaturización en el entorno industrial. Esto se debe también al hecho de
que los componentes, en último caso, se
convierten en parte de un sistema. Y según las aspiraciones y las pretensiones del
grupo tecnológico HARTING, cada componente se convierte en una parte sistémica
de la industria integrada.
Con respecto a los componentes de la red
Ethernet, la tecnología de conmutación indus-
te c. N ew s 24: E s t r at eg i a
Soluciones
RFID
Componentes
y soluciones para
industria integrada
Redes de
comunicaciones
Tecnología
de instalación
cableado
industrial
Industria
integrada
Redes de
potencia
Conectividad
de dispositivos
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te c. N ew s 24: E s t r at eg i a
RFID: una tecnología que
despierta de un largo sueño
Nuestro artículo de autor invitado:
» Prof. Dr. Alexander Pflaum
La RFID (identificación por radio frecuencia) se ha empleado en
la producción y la fabricación durante más de 25 años. Prácticamente todos los productos que se utilizan son sistemas cerrados y
el mercado, aunque es estable, ha sido relativamente pequeño durante mucho tiempo. La oportunidad para desarrollar el mercado
de la RFID y convertirlo en un mercado masivo existe desde el im-
8
portante salto tecnológico que se produjo a principios de la década
pasada. Desde entonces, las nuevas tecnologías de fabricación han
visto como los productos se hacen cada vez notablemente más
pequeños y baratos, mientras que la logística interempresarial se
ha identificado como un campo de aplicación nuevo y prometedor.
Comenzó y terminó un ciclo clásico de euforia-desilusión.
te c. N ew s 24: E s t r at eg i a
El Prof. Dr. Alexander Pflaum
es catedrático de Administración de Empresas en la Universidad Otto-Friedrich
(Bamberg), está especializado en gestión de la cadena de suministro y dirige el Centro para
Objetos Inteligentes ZIO del Instituto Fraunhofer para
Circuitos Integrados ISS.
Ahora que las aguas han vuelto a su cauce, podemos hacernos
una idea más realista de las posibilidades que ofrece la tecnología
RFID. Después de numerosos programas piloto y de las primeras
implantaciones, la RFID está mostrando signos de una vitalidad
extraordinaria y ya se vislumbran los primeros indicios. La industria de los bienes de consumo prevé la venta de millones de
etiquetas para prendas a corto plazo. El sector del automóvil tiene
previsto emplear etiquetas electrónicas para unas 200 piezas costosas e importantes para la seguridad en los coches, y también se
prevén aplicaciones similares en los sectores aeronáutico, ferroviario y marítimo. Además, es muy probable que pronto arraigue
un mercado para la gestión de activos basada en RFID en el área
de la construcción de plantas y máquinas.
El uso de RFID ya no es un privilegio reservado para las empresas fuertes desde
el punto de vista financiero, sino que de
repente es asequible también para las
pequeñas empresas.
Los proveedores de tecnología han reconocido este avance y han
trabajado de forma intensiva para desarrollar los productos asociados. No obstante, no basta simplemente con crear etiquetas
robustas y fiables para un mercado masivo más o menos anónimo. Si realmente se va a desarrollar un mercado masivo, las
necesidades específicas de cada cliente deben seguir centrando
toda la atención, al mismo tiempo que será necesario un debate
más intenso entre los proveedores de tecnología y los principales
usuarios y tendrán que desarrollarse nuevos productos dentro
del contexto de soluciones concretas específicas.
Se cumplen las condiciones para la aplicación de soluciones prácticas y, además de la propia etiqueta RFID, están presentes tanto
Etiqueta RFID
las estaciones base necesarias como el software middleware para
la integración en la infraestructura informática de las empresas.
La informática móvil y en la nube ofrecen la posibilidad adicional
de acceder a nuevas soluciones económicas como un servicio por
Internet desde cualquier lugar. Esto significa que el uso de RFID
ya no es un privilegio reservado para las empresas fuertes desde
el punto de vista financiero, sino que de repente es asequible
también para las pequeñas empresas. Ya existen las herramientas, métodos y modelos de proceso para el desarrollo de soluciones y modelos de negocio y se están sometiendo a rigurosas
pruebas en la práctica cotidiana. Este futuro acaba de comenzar.
Por último, ahora hay muchos motivos para explorar el uso de
la tecnología RFID internamente y para trabajar en colaboración
con los proveedores de servicios de tecnología e información
para desarrollar soluciones adaptadas a las necesidades individuales. Las condiciones para explotar la enorme demanda del
mercado son mejores que nunca.
En resumen
•El mercado de RFID está creciendo de forma constante y sostenible
•Lo más importante no es la tecnología, sino más
bien la resolución de los problemas subyacentes
•La informática móvil y en la nube están permitiendo nuevas arquitecturas y logrando que la tecnología sea asequible para las pymes
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te c. N ew s 24: E s t r at eg i a
SemProM
Memorias digitales
de los productos
para la 4.ª Revolución
Industrial
La logística y los servicios basados en las TCI para productos de alta calidad,
desde el asesoramiento hasta el mantenimiento y la reparación e incluso el reciclaje, se han convertido en el factor de éxito esencial en muchos sectores. Para
mantener su competitividad a nivel internacional, las empresas manufactureras
y comerciales dependerán cada vez más de su capacidad para registrar y hacer
un seguimiento de los productos y su ciclo vital, además de disponer de todos los
datos pertinentes.
Nuestro artículo de autor invitado:
» Dr. Anselm Blocher
Dr. Anselm
Blocher,
investigador director del proyecto
SemProM, Centro Alemán para
la Investigación de la Inteligencia
Artificial (DFKI) GmbH
Como parte del programa de investigación ICT 2020 del Ministerio Federal
de Educación e Investigación (BMBF), la
iniciativa de investigación y desarrollo
sobre memoria semántica de productos
10
ha estudiado la próxima generación de
elementos móviles, integrados y por radio para la comunicación semántica en
Internet entre objetos cotidianos y ha
establecido importantes requisitos previos para el éxito del proyecto Industria
4.0, la estrategia de alta tecnología del
gobierno alemán.
humedad, velocidad, aceleración, posición) en una "memoria digital" e intercambian activamente esta información
de forma semántica con otros productos,
sus entornos y sus usuarios, en el sentido de una "Internet de las cosas" y en
conjunción con los datos del producto y
de funcionamiento pertinentes.
Los objetos cotidianos inteligentes representan el principal centro de atención del
proyecto conjunto SemProM (www.semprom.de) sobre memoria semántica de
productos financiado por el BMBF entre
2008 y 2011. Estos objetos registran su
entorno mediante varios sensores integrados (por ejemplo, temperatura, luz,
Una "memoria digital" es un conjunto
de datos digitales vinculados a un objeto físico. Este conjunto de datos recibe
alimentación continua de las entidades
que interactúan con el artefacto de forma virtual o física. Técnicamente, este
depósito de datos puede estar dentro
del propio objeto, ser externo o existir
te c. N ew s 24: E s t r at eg i a
En resumen
•Creación de una solución de
memoria independiente del
hardware para todo el ciclo
vital de un producto
•Soluciones combinadas entre
distintas industrias y sectores para la comunicación de
información muy granularizada durante todo el ciclo vital
de un producto
•Acceso más seguro y basado
en funciones y derechos en la
Internet de las cosas
como una mezcla de ambos. En lo que
respecta al contenido, esto permite acceder a datos que incluyen un registro
de eventos que se extiende hasta el momento actual.
La base tecnológica existe en forma de
elementos integrados con un alto grado
de miniaturización, tecnología RFID,
entornos instrumentados y redes de
sensores inteligentes. Una variante de
aplicación es integrar los sensores directamente en la memoria digital del
producto e incluirla en el producto correspondiente. Esta combinación de sensores, memoria, procesador y conectividad inalámbrica RFID también recibe el
nombre de etiqueta inteligente.
Las capacidades de estos productos "inteligentes" van más allá de la función
de simple identificación de las etiquetas
RFID actuales.
Desarrollo y utilización de una memoria digital del producto
Montaje
personalizado
Llenado
personalizado
Control
Comunicación de procesos abiertos a través del uso
compartido de los productos
Proporcionar
información
al usuario final
Una de las principales tareas de las
memorias digitales de productos se encuentra en las áreas del mantenimiento,
la reparación y el servicio. Si se suman
todos los datos asociados al ciclo vital
Control de
la cadena de
suministro
zado en un vehículo desde su propia memoria o documentar sus propios ajustes
para que los puedan ver otros técnicos.
Por consiguiente, las memorias digitales
de los productos aumentan la transparen-
Las capacidades de estos productos "inteligentes" van
mucho más allá de la simple función de identificación de
las etiquetas RFID actuales.
de un producto y se pueden recuperar
de forma estructurada, la utilización del
producto, el consumo de recursos y el
desgaste de las piezas consumibles se
pueden controlar y utilizar para el diagnóstico en caso de mantenimiento.
En el caso de productos complejos, la memoria también puede ayudar en la manipulación del producto. Por ejemplo, un
técnico puede recuperar la información
sobre el mantenimiento que se ha reali-
cia de los servicios realizados en el taller.
Esto garantiza que a los clientes con conocimientos técnicos limitados les cobren
solo el importe de las piezas instaladas
que cumplen los requisitos del vehículo.
Para definir activamente la 4.ª Revolución Industrial, el proyecto RES-COM
actual (www.res-com-projekt.de), que
forma parte del proyecto Futuro Industria 4.0, se basa en los resultados de
SemProM.
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te c. N ew s 24: E s t r at eg i a
"Industria integrada":
HARTING ya está en marcha
Todavía es solo una visión, pero pronto se hará realidad: en la "industria integrada", los propios productos facilitarán información sobre cómo deben ser procesados y enviados. Los sistemas ciberfísicos (Cyber Physical Systems, CPS) se
comunican entre sí, lo que les permite definir procesos optimizados. HARTING
está impulsando este desarrollo.
» Claus Hilger, Director of HARTING IT System Integration GmbH & Co. KG, HARTING Technology Group,
[email protected]
Auto-ID en la "industria integrada"
Las tecnologías de Auto-ID, y específicamente RFID (identificación por radio frecuencia), desempeñan un papel
fundamental en el concepto de la industria integrada. Los traspondedores
almacenan información relacionada
con la producción y el mantenimiento que se puede intercambiar con los
sistemas que se encuentran en las proximidades. La capacidad para escribir en
los traspondedores desempeña un papel
fundamental en este proceso y distingue
a RFID de otras tecnologías de Auto-ID.
Los datos almacenados en los traspondedores se pueden intercambiar con los
sistemas de información en segundo
plano. A esto se le llama integración
vertical.
12
Arquitectura de software
Al mismo tiempo, para poder describir
procesos complejos se necesita una potente infraestructura de software. Por lo
tanto, la suite Ha-VIS de HARTING busca
sistemáticamente un enfoque orientado
hacia los servicios. Esta suite permite
la autonomía de los componentes y sistemas instalados, aumenta la eficiencia
del desarrollo y mejora la capacidad de
mantenimiento y la flexibilidad de las
soluciones.
El middleware, que se basa en los estándares industriales, procesa y filtra los
eventos de los lectores. Existen interfaces para distintos dispositivos que permiten la lectura y escritura de datos en
los traspondedores.
Los procesos empresariales se modelan
gráficamente con el Business Application
Framework (BAF) de Ha-VIS. Los flujos
de trabajo resultantes contienen llamadas
de servicio que se dirigen a través del
Enterprise Service Bus (ESB) de Ha-VIS
a los sistemas en segundo plano apropiados para el procesamiento.
Como alternativa, HARTING también ofrece la posibilidad de instalar SAP Auto-ID
Infrastructure para permitir la integración de sistemas en segundo plano SAP
junto a SAP NetWeaver Process Integration (SAP PI).
La experiencia obtenida por HARTING
con la aplicación de soluciones eKanban
se incorpora al estándar. Esto permite
te c. N ew s 24: E s t r at eg i a
Ha-VIS
Auto-ID Transponder
Ha-VIS
Stationary Reader
La suite Ha-VIS de HARTING busca sistemáticamente un enfoque orientado hacia los servicios.
emplear el Business Application Framework de Ha-VIS como una herramienta potente y práctica para la aplicación
de procesos específicos de los clientes.
Las ventajas de la suite Ha-VIS
Al emplear los conocimientos técnicos
específicos de HARTING y las soluciones empresariales de software, toda la
información disponible en cualquier
momento se puede integrar en un sistema cohesionado, en el que los procesos
comerciales se pueden mejorar de forma
cualitativa y cuantitativa.
De este modo se consiguen grandes
reducciones de costes y un aumento significativo de la eficiencia en las empresas. Los procesos de trabajo se aceleran
y aumenta la flexibilidad en la aplicación
de los requisitos de los clientes.
El grupo tecnológico HARTING ha desarrollado y puesto en marcha con éxito
los componentes de hardware y las soluciones de software necesarios, además de la experiencia en asesoramiento
sobre procesos comerciales, para ayudar a los clientes a poner en marcha de
forma satisfactoria proyectos para la industria integrada.
En resumen
•Las tecnologías de Auto-ID
constituyen la base de la integración vertical dentro de la
empresa.
•Los sistemas perfectamente
integrados garantizan la
mejora de los procesos.
•El grupo tecnológico
HARTING ha desarrollado los
componentes de hardware,
las soluciones de software
y la experiencia en asesoramiento necesarios.
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te c. N ew s 24: E s t r at eg i a
El replanteamiento de RFID:
un sistema flexible de fuente única
Las ventajas de la identificación por radio frecuencia (RFID) son bien conocidas.
A pesar de esto, la identificación por radio frecuencia todavía no tiene una aceptación generalizada. ¿Por qué? Hasta ahora, ningún proveedor ha ofrecido soluciones RFID de una única fuente. El grupo tecnológico HARTING suministra la totalidad de los componentes de los sistemas RFID de fuente única.
» Dr. Jan Regtmeier, Product Manager RFID Reader, HARTING Technology Group, [email protected]
» René Wermke, Product Manager RFID Transponder, HARTING Technology Group, [email protected]
Las ventajas de RFID son convincentes, especialmente en la
banda de frecuencias UHF. Es posible identificar hasta 300 objetos por segundo sin necesidad de que se vean, independientemente de las condiciones ambientales. Los componentes RFID
pueden utilizarse sin restricciones incluso en entornos metálicos
y en condiciones extremas, por ejemplo debajo de trenes de mercancías. Los traspondedores RFID de HARTING funcionan sin
batería y aún así consiguen alcances de lectura de 1 cm a 15 m.
Esto permite una transparencia de los datos significativamente
mayor en las áreas industriales, lo que ayuda a optimizar los
procesos, mejorar el consumo de recursos y por lo tanto también
reducir los costes. En este aspecto, HARTING está influyendo activamente en la transición hacia la "industria integrada".
Un sistema RFID completo se compone de traspondedores integrados en el objeto a identificar, antenas, un dispositivo de
lectura-escritura y una interfaz de software que transmite los
datos al software empresarial. La calidad y la robustez de los
componentes, y también las de todo el sistema, deben cum14
plir los requisitos del sector manufacturero correspondiente.
HARTING está abriendo nuevos caminos en este campo.
Principio de diseño modular
(modular design principle, MDP)
HARTING ha establecido un catálogo completo de componentes
para sistemas RFID que tienen un diseño modular y se adaptan
a las demandas de los entornos industriales exigentes. Los traspondedores RFID de HARTING se han diseñado de forma optimizada para exigencias ambientales extremas, incluido el grado de
protección IP 69K y el funcionamiento a temperaturas máximas
de 210 °C. Las antenas se pueden utilizar en entornos de extrema
dureza y también son insensibles a las interferencias de dispositivos metálicos próximos. Los lectores de HARTING se han diseñado
para adquirir los datos con gran rapidez en condiciones difíciles.
Estos componentes básicos se pueden utilizar fácilmente para
crear una solución RFID perfectamente adaptada a las necesidades de los clientes. Por ejemplo, los traspondedores se han
te c. N ew s 24: E s t r at eg i a
diseñado especialmente para la identificación de objetos metálicos y objetos de hormigón (especialmente el traspondedor
CT89). Además, HARTING se centra especialmente en las necesidades específicas de los clientes, sobre todo en lo que respecta
a la conexión con el mundo del software. Las soluciones de
HARTING ofrecen una libertad de elección total.
Si tomamos como ejemplo el middleware Ha-VIS: el middleware
Ha-VIS llena el vacío existente entre el hardware y el software de
RFID y controla la comunicación con los lectores RFID (hasta varios cientos de unidades o 20.000 traspondedores por segundo). Los
clientes pueden determinar en qué formato, con qué frecuencia y a
qué interfaz deben enviarse los datos, todo ello sin ningún tipo de
esfuerzo de programación, es decir, solo mediante la configuración.
En resumen
•Soluciones RFID de una fuente única
•HARTING llena el vacío existente entre el hardware y el software
•Sistemas RFID robustos
O el ejemplo de la conexión PLC: en este caso HARTING ofrece a
sus clientes plantillas de software, por ejemplo para Siemens
S7®, Siemens Simotion® o integración directa en los controladores de Beckhoff y MITSUBISHI.
15
te c. N ew s 24: S o lu c i o n e s
Reunimos lo que
debe estar unido
La aplicación de la identificación por radio frecuencia (RFID) requiere unos conocimientos técnicos coordinados
y un sistema de aprendizaje. El grupo tecnológico HARTING está impulsando el desarrollo de RFID.
» René Wermke, Product Manager RFID Transponder, HARTING Technology Group, [email protected]
L
as competencias básicas del grupo tecnológico HARTING permiten un
avance en el desarrollo de aplicaciones
RFID de una forma optimizada. Desde
los traspondedores hasta los lectores y
accesorios pasando por una interfaz personalizada a nivel de software, la «solución total de RFID» del grupo tecnológico
HARTING ofrece todos los componentes
necesarios para aplicar eficazmente las
soluciones de RFID.
El grupo tecnológico HARTING Tes capaz
de satisfacer las variadas necesidades
de los clientes en distintas áreas industriales:
En HARTING AG, el uso de la tecnología
MID y las interconexiones metalizadas
tridimensionales permiten la creación
de estructuras de antena también en
dimensiones reducidas. El material
plástico enriquecido se activa mediante
un láser y luego se galvaniza. La metalización formada de esta manera puede
soportar las condiciones más exigentes
y por lo tanto es una base excelente para
los «HardTags» de HARTING.
16
Durante años el trabajo de HARTING
Electronics ha tenido un gran éxito gracias a sus capacidades para la simulación del comportamiento en alta frecuencia. Estos conocimientos técnicos son
aplicables especialmente al traspondedor
en cuanto al diseño de antenas.
HARTING Systems suministra cajas de
conmutación adaptadas para aplicaciones RFID, por ejemplo para la «caja de
lector RFID», que se ha diseñado para el
funcionamiento en exteriores, como por
ejemplo para ser aplicada directamente
junto a la vía en una línea de ferrocarril.
Los especialistas en plásticos de
HARTING AT han desarrollado componentes y procesos adaptados para RFID.
El control de calidad de HARTING garantiza que las aplicaciones puedan ser instalados en capo de forma satisfactoria.
El grupo tecnológico HARTING aspira a
suministrar soluciones completas para
aplicaciones RFID con la máxima calidad
y funcionalidad, una aspiración que hoy
ya es una realidad. te c. N ew s 24: S o lu c i o n e s
Alta tecnología
encapsulada
Las aplicaciones RFID (identificación por radio frecuencia) de
frecuencia ultra alta son extremadamente potentes y rápidas,
también en distancias largas. El grupo tecnológico HARTING se
centra en soluciones completas para aplicaciones RFID UHF
en entornos extremos.
»D
r. Jan Regtmeier, Product Manager RFID Reader, HARTING Technology Group,
[email protected]
»D
etlef Tenhagen, Head of Technology Development / Division ICPN, HARTING Technology Group,
[email protected]
Los componentes de HARTING se utili-
zan comunmente siempre que las condiciones ambientales duras planteen exigencias especialmente difíciles. Ahora
HARTING ha transmitido su experiencia,
resultado de décadas de trabajo en el
campo de la tecnología de conectores, a
los componentes RFID industriales.
• LF (baja frecuencia), con un alcance de
lectura de unos milímetros
• HF (13,56 MHz; alta frecuencia), con un
alcance de lectura hasta aprox. 10 cm
• UHF (865 MHz; frecuencia ultra alta), con
un alcance de lectura desde 1 cm hasta
más de 15 m
• Alcances de SHF (2,4 GHz) > 10 m; en
UHF es la mejor solución para este tipo de entornos:
es rápida, funciona permanentemente porque no tiene
batería y obtiene los mejores índices de identificación
en entornos metálicos.
La tecnología RFID consiste en la identificación de objetos a través de ondas de radio y representa el siguiente paso lógico para las empresas que
desean optimizar sus procesos de
producción y sus niveles de inventario para asegurar el mantenimiento
de sus ventajas competitivas. Entre
las ventajas más destacadas de la RFID
está la mayor eficacia de las operaciones
gracias a un aumento espectacular de la
transparencia de los datos.
En el mercado actualmente existen cuatro
tecnologías de RFID distintas:
este caso los traspondedores deben incorporar una batería
HARTING desarrolla principalmente compo-
nentes que funcionan de forma permanente
en entornos exigentes. En términos de RFID,
«exigente» significa temperaturas extremas
y fluctuaciones de temperatura, numerosos
objetos metálicos o líquidos en el entorno,
componentes contaminados o detección rápida en paralelo de varios objetos. UHF es la
mejor solución para este tipo de entornos: es
rápida, permanentemente operativa porque
no tiene batería y obtiene los mejores índices de identificación en entornos metálicos.
Como muchos clientes no tienen una única
aplicación en mente, como por ejemplo el
reconocimiento de herramientas o módulos
en máquinas, sino que también incluyen los
procesos logísticos en sus consideraciones,
se puede utilizar el punto fuerte más importante de RFID UHF: alcances de lectura
desde 1 cm hasta más de 15 m sin batería.
Anteriormente era necesario utilizar tecnologías diferentes, lo que disparaba los
costes, pero ahora es posible estandarizar
la instalación de sistemas RFID UHF. Esto
reduce la complejidad de la solución adoptada y se pueden reducir los costes al mismo
tiempo que se garantiza una mayor fiabilidad y más facilidad de mantenimiento.
En resumen
•Una única tecnología para
todas las aplicaciones
•Identificación de objetos a
distancias de 1 cm a 15 m
•Traspondedores permanentes
y extremadamente robustos
17
te c. N ew s 24: E s t r at eg i a
La elección es suya:
soluciones RFID
para su industria
La tecnología RFID (identificación por radio frecuencia)
desempeña un papel fundamental en la industria integrada.
El grupo tecnológico HARTING confía en la tecnología UHF.
» Andreas Huhmann, Strategy Consultant Connectivity & Networks, HARTING Technology Group,
[email protected]
El papel fundamental de la tecnología RFID en la industria
integrada es fácil de entender: RFID permite la comunicación
continua con los objetos que se fabrican, y por lo tanto facilita
la optimización del control de procesos durante toda la producción.
Los objetos que se van a producir están equipados con un traspondedor RFID (Internet de las cosas) que cataloga todos los
datos de producción y los pasos del proceso. Por consiguiente,
deben registrarse todos los objetos, incluidos los metálicos, ya
que el énfasis no se pone simplemente en la detectabilidad en
un entorno pequeño y cerrado como una unidad de manipulación de materiales.
En aplicaciones con espacios limitados, la lectura y la escritura,
al igual que un sensor o un interruptor de final de carrera,
pueden estar localizadas de una forma tan precisa que también
se puede utilizar tecnología de alta frecuencia (HF) a pesar de
su alcance limitado.
En el proceso industrial
Si se utiliza la tecnología RFID a lo largo de todo el proceso de
producción industrial, el traspondedor se lee y escribe múltiples veces durante todo el flujo de trabajo. De esto se deduce
que los portales RFID pueden ser tan importantes como las
lecturas manuales. No obstante, también puede ser aconsejable
la lectura localizada con precisión en una cinta transportadora.
La integración con un PLC para el control de procesos tiene
lugar de forma muy precisa en lo que respecta al espacio y al
tiempo, mientras que es más probable que la integración con
18
los sistemas de control de inventario en este contexto suponga
requisitos como la lectura masiva.
El resultado son unos parámetros tecnológicos claros para la
tecnología RFID:
• Deben estar disponibles métodos de lectura masiva,
• El alcance de lectura debe ser alto (en comparación con HF y LF).
• Debe ser posible colocar las etiquetas sobre distintas superficies (incluidas las metálicas).
Solo la tecnología UHF puede cumplir la totalidad de estos
requisitos.
te c. N ew s 24: S o lu c i o n e s
Banco de pruebas de traspondedores del grupo tecnológico HARTING
Los traspondedores cumplen las
exigencias de calidad más estrictas
Los traspondedores RFID de HARTING se someten a una inspección final exhaustiva.
» Stefan Wallenhorst, Quality Planning, HARTING Technology Group, [email protected]
» René Wermke, Product Manager RFID Transponder, HARTING Technology Group, Rene.Wermke@ HARTING.com
Los productos de nuevo diseño fabricados en serie también
deben cumplir los requisitos de calidad más estrictos. Y con
el banco de pruebas se consigue un mayor valor añadido productivo.
Por eso el grupo tecnológico HARTING somete a productos como
el nuevo traspondedor VT86 a rutinas de control de calidad
intensivas. En esencia, se garantiza el rendimiento siguiente:
1. Funcionalidad básica del traspondedor: el traspondedor
responde a las señales de un dispositivo de lectura.
2. Simulación de alcances: es posible reconocer
el traspondedor dentro de un alcance determinado para un
rendimiento de lectura especificado.
3. Capacidad de escritura: debe ser posible escribir en las
áreas de almacenamiento del traspondedor. Después esta
funcionalidad se confirma mediante la relectura de los
contenidos.
Un aspecto importante de la prueba de final de línea se encuentra en el tercer paso de la prueba. Este paso proporciona al
traspondedor un estado definido, lo que facilita la trazabilidad.
La cadena de caracteres almacenada consiste en un prefijo de
tipo, la fecha de producción y un número de serie que aumenta
secuencialmente. Además, existe la posibilidad de almacenar
datos específicos del cliente en el área de almacenamiento del
traspondedor.
El segundo paso de la prueba determina las características del
traspondedor. Esto garantiza que todos los productos alcanzan
los valores necesarios para sus propiedades específicas. Los datos se guardan en una base de datos y se puede acceder a ellos
en cualquier momento para generar estadísticas individuales.
Para los los ingenieros de HARTING el desafío fué desarrollar
el banco de pruebas más flexible posible. Por un lado, esto
supone la adaptación mecánica a los diferentes tamaños de
traspondedor. Por otro lado, requiere la máxima flexibilidad
del rendimiento de UHF. En esencia, esto significa que también debe ser posible probar todas las variantes del producto,
como por ejemplo las distintas definidas regionalmente o una
capacidad de almacenamiento aumentada.
19
te c. N ew s 24: E s t r at eg i a
Antenas con patrones de radiación
controlados
El diseño de antena específico para la aplicación aporta valor al cliente. Las antenas tridimensionales desarrolladas
por el grupo tecnológico HARTING ofrecen la mayor eficiencia posible mediante el control de las características de
directividad.
» Dr. Lutz Tröger, Head of Corporate Technology Development, HARTING Technology Group, [email protected]
Las antenas emiten radiación electromag-
nética de acuerdo con su diseño geométrico. Esto permite adaptar la geometría de la
antena a las necesidades específicas de la
aplicación del cliente. Como la propagación
del campo de radiación electromagnética
que se utiliza para transmitir información
siempre se produce en un espacio tridimensional, esto hace posible utilizar una
antena tridimensional por sí misma para
controlar de forma completa e individualizada las características direccionales de
una antena.
La tecnología 3D-MID (Molded Interconnect Device, dispositivo interconectado
moldeado), que está disponible internamente en HARTING y se emplea para producir soportes de circuitos electrónicos
tridimensionales basados en cuerpos de
plástico moldeados por inyección, permite la creación de soluciones de productos
personalizados. La tecnología MID ofrece
ventajas concretas en lo que respecta a
la miniaturización de estructuras tridimensionales complejas. Como el tamaño
de una antena es proporcional a la longitud de onda aplicada, esto abre campos
de aplicación no solo para RFID (868
MHz, λ/2≈35 cm), sino también para los
USB inalámbricos (hasta 10 GHz, λ/2≈3
cm) o los radares de automoción (frecuencias en las bandas de 24 GHz a 80
GHz, λ/2≈0,4 cm).
20
Los diseños de antena de HARTING se
han desarrollado en el contexto de perfiles de requisitos que van desde el enfoque personalizado de la dirección de
propagación de la radiación hasta un
patrón de radiación omnidireccional.
En combinación con un diseño de banda
especialmente ancha, esto permite su
aplicación flexible independientemente
de la posición de montaje. Todas las antenas se han diseñado para utilizarlas
en sistemas RFID basados en las normas
EPCglobal de clase 1 y generación 2.
Antenas 3D
Las estructuras de antena tridimensionales se producen mediante la modificación de sistemas de antena de dos
dimensiones. Esto amplía la descripción matemática de la geometría de la
antena con al menos un parámetro adicional que puede tener una influencia
Parámetros de una antena helicoidal
tridimensional
decisiva en el comportamiento de la radiación.
El efecto es especialmente impresionante
en las antenas de ranura planas plegables,
que se pueden utilizar en combinación con
la variante de acoplamiento magnético
del transpondedor de ranura RFID UHF
Ha-VIS SL89 de H
­ ARTING. Al alterar el acoplamiento electromagnético entre la antena de ranura y el campo de radiación, se
pueden cerrar los huecos de radiación en
el diagrama de orientación hipercardioide,
creándose un patrón de radiación omnidireccional en un plano. La posición de montaje descentralizado del transpondedor de
la antena y la forma en ángulo tienen como
consecuencia que esta disposición también
permite una instalación sencilla.
Se puede conseguir un efecto similar enrollando una antena de ranura. Esto es es-
Antena helicoidal autocomplementaria tridimensional sobre un cuerpo cónico
te c. N ew s 24: E s t r at eg i a
Simulación de la directividad de una antena helicoidal autocomplementaria con forma de cono
pecialmente cierto en aplicaciones técnicas
que requieren flexibilidad, por ejemplo, el
bobinado alrededor de un tubo o un cable.
Antenas independientes de la
frecuencia
Las antenas independientes de la frecuencia se producen cuando la descripción matemática de la geometría
de la antena se basa exclusivamente en
funciones dependientes del ángulo, por
ejemplo, en el caso de las espirales. Para
diseñar un patrón de radiación eficaz, el
principio del ángulo se puede combinar
con principios matemáticos adicionales.
La construcción de la estructura de la
antena, de conformidad con los componentes de una serie logarítmica, tiene
como consecuencia una antena independiente de la pseudo-frecuencia en la zona
que está cubierta por los segmentos de
la antena. Lo mismo se aplica al diseño
de los brazos de la antena en forma de
formaciones fractales, cuyo grado de
iteración determina el ancho de banda
de la antena. Al emplear un diseño autocomplementario de superficies de antena
conductoras y no conductoras, se puede
generar impedancia de antena de facto,
lo que permite el uso flexible de chips
controladores específicos del cliente.
Antenas 3D independientes
de la frecuencia
Se puede conseguir el máximo beneficio para el cliente mediante una com-
binación específica de determinados
principios de las antenas. La extrusión
de antenas helicoidales planas crea antenas cónicas basadas en estructuras puramente matemáticas dependientes del
ángulo cuyos conjuntos de parámetros
permiten la realización de una ingeniería específica. El proceso de desarrollo
de productos de HARTING incluye herramientas de simulación muy especializadas que facilitan la manipulación de
conjuntos de parámetros complejos y,
por lo tanto, permiten la generación de
características de radiación definidas.
La tecnología 3D-MID disponible internamente en HARTING hace posible la
creación de soluciones de productos personalizadas.
EN RESUMEN
•El diseño de antenas en 3D
permite controlar la directividad
Antena helicoidal de tipo logarítmica periódica autocomplementaria y tridimensional
Red de conexión entre el chip y la antena helicoidal
3D
•El desarrollo basado en la
simulación garantiza el
máximo rendimiento de las
aplicaciones
21
te c. N ew s 24: E s t r at eg i a
Sensores RFID
binarios
Los sistemas que actúan de forma autónoma dependen de la capacidad de percibir su entorno
exhaustivamente. Las soluciones de sensores binarios desarrolladas por el grupo tecnológico HARTING
proporcionan los datos necesarios.
» Dr. Lutz Tröger, Head of Corporate Technology Development , HARTING Technology Group, [email protected]
El panorama de las comunicaciones del siglo XXI ha avanzado
a un ritmo muy dinámico de las estructuras basadas en servidores a las redes heterogéneas. Este desarrollo ha propiciado
el aumento de la comunicación humana bilateral (por ejemplo,
telefonía, tráfico de correo electrónico) y la comunicación hombre-máquina (controles de máquinas, consultas de bases de datos) como consecuencia de la comunicación máquina-máquina
directa y autónoma. Actualmente cada vez más procesos en
la vida cotidiana y en la industria están migrando de un estado de automatización a uno de autonomía y se ejecutan independientemente de la Internet de las cosas y los servicios. Al
mismo tiempo, para permitir las decisiones máquina basadas en el contexto y las acciones proactivas en el ámbito de la
comunicación entre máquinas y máquina-hombre, debe existir la capacidad para percibir el entorno inmediato de forma
exhaustiva. En la actualidad se emplean una gran variedad
de sensores electrónicos y micromecánicos en conjunción con
sistemas de procesamiento de datos para cumplir este requisito.
En general, los sistemas que actúan de forma autónoma e independiente plantean exigencias elevadas en cuanto a la eficiencia energética y la miniaturización. En lo que respecta a
los sistemas de sensores, para conseguir una reducción del
volumen de datos y del consumo de energía se requiere una
interpretación exacta de la situación de adquisición de datos
dentro del contexto sensorial. En el caso del análisis específico
de las tareas de medición, se puede observar que, en muchos
22
casos, no siempre es necesaria la documentación completa
de los datos recopilados. En lugar de eso, el único evento que
requiere documentación es el incumplimiento de un umbral.
Para los consumidores finales en el campo del transporte
refrigerado, en última instancia el único factor importante es
si se ha mantenido o no la temperatura de almacenamiento
especificada. Si se superó, se considera que el producto se
ha estropeado. La medida en que se superó la temperatura,
HARTING colabora con sus clientes para
permitirles aprovechar sus conocimientos técnicos de sistemas específicos y
adapta las soluciones a las necesidades
exactas de los clientes.
o cuándo se superó, carece de importancia. Cuando se supervisa el fraguado del hormigón, la única información importante
es si el hormigón ha alcanzado la sequedad requerida y por
lo tanto la dureza necesaria. El contenido exacto de humedad
es irrelevante. En el caso de la supervisión de mercancías,
el estado de los cierres del transporte es suficiente para demostrar si se han producido daños.
En todos estos casos, una simple indicación "sí/no" es suficiente. La reducción máxima del volumen de datos se puede lograr
registrando la información directamente a través de un principio de sensor inherentemente binario. Esto reduce inmedia-
te c. N ew s 24: E s t r at eg i a
tamente la carga sobre las rutas de transporte de datos desde
el sensor hasta el sistema de procesamiento. Especialmente
en el caso de las aplicaciones basadas en sensores que están
conectados a través de una interfaz de radio y deben funcionar mediante una fuente de alimentación autónoma, esto suele
representar la única forma de crear las condiciones tecnológicas necesarias para el funcionamiento. La tecnología RFID
se ha establecido como una interfaz de comunicación para esta
área en rápida expansión de las aplicaciones que requieren
un bajo consumo de energía.
El grupo tecnológico HARTING ha unido estos dos conceptos
de bajo consumo de energía y ha desarrollado sensores binarios
que se basan en transpondedores RFID. Se han empleado tanto
sensores de posición como de temperatura, lo que hace posible proporcionar información sobre un sistema previsto para
la supervisión sin consumo de energía adicional y, por lo tanto, sin reducción del alcance de la transmisión inalámbrica.
Los sensores reutilizables se basan en principios reversibles
y permiten el uso a largo plazo. Los sensores que cambian
su estado de forma irreversible proporcionan pruebas no manipulables de un cambio de estado, por ejemplo, si es necesario cuando supervisan una cadena de frío o en el caso de
los cierres del transporte. Por consiguiente, HARTING colabora con sus clientes para permitirles aprovechar sus conocimientos técnicos de sistemas específicos y también adapta
las soluciones a las necesidades exactas de los clientes.
EN RESUMEN
•Los sensores binarios proporcionan información
en aplicaciones de bajo consumo de energía
•Instalación y funcionamiento con eficiencia energética y rentables
23
te c. N ew s 24: S o lu c i o n e s
Garantizar el flujo de productos
La alta disponibilidad y fiabilidad del material rodante son los requisitos básicos para el transporte ferroviario de mercancías moderno. HARTING está investigando soluciones para las estrategias de mantenimiento basado en el estado.
» Dr. Lutz Tröger, Head of Corporate Technology Development, HARTING Technology Group, [email protected]
La larga historia de crecimiento sólido
y sostenido del comercio mundial propiciará el aumento continuo del flujo de
productos en el futuro. A pesar del apoyo
político y de una gran variedad de beneficios para el medio ambiente, la cuota
del transporte ferroviario de mercancías
en la distribución modal no ha aumentado en comparación con el transporte por
carretera. La falta de disponibilidad de
material rodante y los costes de mantenimiento asociados se consideran obstáculos particularmente importantes que
impiden un crecimiento por encima de la
media. Las nuevas estrategias y tecnologías diseñadas para mejorar la eficiencia
pueden contribuir de forma decisiva a un
aumento efectivo de la capacidad.
tectan en el mantenimiento basado en
el kilometraje. Sin embargo, los defectos
en las ruedas son un problema especialmente grave en cuanto a la contaminación
acústica causada por el transporte ferroviario de mercancías y la posibilidad de
daños asociados en los discos y los cojinetes de la caja del eje.
Mantenimiento basado en el
estado
Se puede explotar el notable potencial
para mejorar la situación desarrollando
estrategias de mantenimiento basadas
en el estado que se centran en la supervisión de los componentes importantes y
las previsiones de vida útil que se derivan de dicha supervisión.
Con el apoyo del Ministerio Federal de
Economía y Tecnología (BMWi) y en colaboración con socios como TU Berlin,
Eckelmann, PC-Soft, Lenord + Bauer,
Vattenfall y Wascosa, el grupo tecnológico HARTING ha iniciado el proyecto de
investigación CargoCBM con el objetivo
En base a los requisitos legales actuales, el mantenimiento de los vagones de
mercancías se realiza a intervalos fijos
de seis a ocho años. Este mantenimiento
basado en el tiempo no tiene en cuenta el
estado de los componentes, que depende,
por norma general, más del kilometraje
que del tiempo de funcionamiento. Se
trata de un enfoque inadecuado para
muchos componentes.
Algunos tipos de daños, como por ejemplo
el desgaste de los frenos o la generación
de puntos planos en las ruedas, son consecuencia del perfil de funcionamiento o
de acontecimientos aislados y no se de24
Desde marzo de 2012 están en uso cuatro sistemas CargoCBM en las condiciones más exigentes. Se han realizado más de
50.000 kilómetros de pruebas sin ningún fallo del sistema.
te c. N ew s 24: S o lu c i o n e s
La tecnología de Internet de las cosas se emplea para garantizar el flujo de mercancías en el tráfico intermodal.
La OBU es el núcleo del sistema en los vagones de mercancías. El sistema recopila, preprocesa y luego transmite
todos los datos a los servidores.
de desarrollar un sistema de mantenimiento basado en el estado.
Configuración robusta del sistema
El sistema CargoCBM se divide en las
áreas de componentes del vehículo, componentes estacionarios y la interfaz de
usuario. El hardware del vehículo supera
las pruebas IP 68 y está diseñado para el
funcionamiento continuo en las condiciones más exigentes. El núcleo del sistema es
la unidad de a bordo (OBU) instalada en todos los vagones de mercancías. La unidad
combina las señales de medición de todos
los sensores, realiza el preprocesamiento
de los datos y contiene los dispositivos
de comunicación de a bordo. Además, la
OBU incorpora interfaces de bus CAN y
ZigBee que también permiten la conexión
de sensores inalámbricos. En conjunción
con varias OBU, los módulos ZigBee pueden servir como bus de tren inalámbrico.
La OBU contiene un sensor de aceleración
que registra impactos de conmutación graves, además de un sensor de temperatura
y un receptor GPS. Una combinación de
sensores desarrollados especialmente con
convertidor A/D y módulo CAN integrados
En resumen
•Más de 50.000 kilómetros de
pruebas en condiciones extremadamente exigentes
•El mantenimiento basado en
el estado impulsa la competitividad
•El mantenimiento basado en
el estado impulsa la competitividad
25
te c. N ew s 24: S o lu c i o n e s
proporciona información de velocidad de
rotación, aceleración y temperatura de los
cojinetes del eje.
La comunicación M-2-M entre la OBU
móvil y los servidores estacionarios tiene lugar a través de un módulo GSM. La
CPU de alto rendimiento de la OBU realiza los cálculos complejos que se utilizan
para extraer las características de los daños, reduciendo así el volumen de transferencia de datos a través de la interfaz
inalámbrica durante el funcionamiento
normal. Además, las actualizaciones de
software se pueden cargar en la OBU a
través de esta interfaz.
Análisis de datos automatizado
En el estado actual de desarrollo, los
algoritmos de diagnóstico de daños incorporan funciones para la detección de
la falta de redondez de las ruedas, como
por ejemplo los puntos planos, funciones
que supervisan la dinámica de funcionamiento y el estado de desgaste asociado
del perfil de la rueda, funciones que documentan acontecimientos de conmutación graves y funciones que supervisan
la temperatura de los cojinetes de la caja
del eje. El sistema facilita información
26
sobre la posición actual del vagón de
mercancías y su kilometraje. Actualmente se está desarrollando la supervisión
de los cojinetes de las ruedas basada
en las vibraciones y la supervisión del
desgaste de las zapatas de freno. El diseño flexible del sistema también permite la implementación de tareas como
la supervisión de la función del freno,
las pruebas de frenado automático o la
supervisión de la carga.
Se crea el máximo valor posible para el
cliente gracias al análisis automatizado
de los datos que se generan. Los datos se
introducen directamente en una base de
datos en la parte estacionaria del sistema que no se encuentra en el vehículo y
los resultados se transmiten al programa
de planificación de mantenimiento (ISP)
zedas® para la evaluación final. El software proporciona todas las herramientas
para gestionar el mantenimiento y los
procesos de programación, lo que a su
vez permite la gestión de los talleres y la
flota.
Ensayos satisfactorios
Desde marzo de 2012, el hardware
CargoCBM se ha estado utilizando en
varios vagones de Vattenfall Europe Mining en la región de Lausitz. A pesar del
exigente entorno minero a cielo abierto,
hasta la fecha no se han registrado interrupciones inducidas por el sistema.
La funcionalidad y precisión de los algoritmos que se han desarrollado se ha
confirmado mediante la comparación de
los protocolos de taller y las mediciones
tomadas por los sistemas estacionarios.
Está previsto el uso del sistema en vagones de mercancías de la red pública
del socio del proyecto Wascosa en una
segunda fase de pruebas que comienza
en marzo de 2013.
El sistema CargoCBM no solo permite la
reducción de los costes primarios gracias a la optimización de las estrategias
de mantenimiento y la mejora de la seguridad del material rodante, sino que
también constituye la base técnica para
modelos de negocio totalmente nuevos
que mejoran la competitividad del tráfico
ferroviario de mercancías.
te c. N ew s 24: S o lu c i o n e s
Ayuda a la
identificación eficaz
Parque eólico Alpha 1, ubicación: mar de Frisia oriental. Un cable de
conexión usado para el control de paso resulta dañado durante la sustitución de una bomba hidráulica defectuosa. La identificación rápida
de la pieza de recambio es prioritaria. El grupo tecnológico HARTING ha
desarrollado una solución en tiempo real.
» Claus Hilger, Director of HARTING IT System Integration GmbH & Co. KG, HARTING Technology Group,
[email protected]
» Andreas Naß, Director Global R&D Installation, HARTING Technology Group,
[email protected]
» Dr. Lutz Tröger, Head of Corporate Technology Development, HARTING Technology Group,
[email protected]
En general, no suele estar claro de forma inmediata qué componentes o tipos
de componentes se han utilizado para los
montajes de cables u otros equipos. La
tecnología RFID (identificación por radio
frecuencia) ofrece la posibilidad de resolver este problema de forma elegante in
situ sin necesidad de la documentación
de la máquina ni del sistema.
Para que la documentación esté disponible en cualquier ubicación, las bases de
conectores están equipadas con una etiqueta RFID EPCglobal Class1 Gen2 que
HARTING ha desarrollado específicamente para esta aplicación. La etiqueta contiene un número de identificación único
que permite la clasificación del conector.
La ID se lee mediante un smartphone
con la aplicación de HARTING y empareja unívocamente el montaje de cable
con un registro de datos de una base de
datos. Para esto solo se necesitan 40 de
los bits disponibles, lo que significa que
los 470 bits restantes se pueden utilizar
para facilitar información específica del
cliente directamente en el traspondedor.
puede acceder a la documentación técnica
del montaje, por ejemplo la información
de la instalación, los diagramas de circuitos, las listas de piezas y las fichas técnicas, desde cualquier parte del mundo.
El área de almacenamiento reescribible
libremente disponible en el traspondedor
se puede establecer in situ, por ejemplo
para ofrecer información de mantenimiento. Una función de seguridad inclui-
da en esta aplicación gratuita garantiza
que los usuarios registrados tienen acceso exclusivo a sus datos individuales.
La integración prevista de esta aplicación
en HARTING eBusiness también proporcionará a los clientes un acceso rápido y
cómodo a sus pedidos de componentes
de recambio basados directamente en los
cableados correspondientes. RFID en el conector
ID
Información
EPCg C1G2
Etiqueta
RFID
Conector(es)
Teléfono
inteligente
WAN
Servidor
web
Base de
datos
Interfaz de
usuario
Usuario
El acceso a la base de datos a través de
la aplicación de HARTING significa que se
27
te c. N ew s 24: S o lu c i o n e s
Nueva base Han® B con grado
de protección aumentado
El grupo tecnológico HARTING presenta la nueva base
Han® B con grado de protección IP 67.
»A
lexej Beckstedt, Product Manager, HARTING Technology Group, [email protected]
Las carcasas estándar de HARTING ofrecen a los usuarios una
protección óptima contra las influencias físicas externas. La
gama actual de bases Han® B cumplen los requisitos de la clase
de protección IP 65 cuando están bloqueadas y conectadas, y
ahora se mejoran hasta un grado de protección IP 67 gracias a la
nueva base de montaje a empotrar. La brida especial de la base
impide la entrada de agua en el conector y ofrece la protección
ideal. El collarín circunferencial no solo actúa como protección,
sino que también evita el deslizamiento de la junta hacia el interior o el exterior y ofrece un agarre sólido.
Con la nueva brida IP 67, HARTING complementa sistemáticamente su gama de bases y aumenta el grado de protección frente a las condiciones externas en las aplicaciones. Las posibles
aplicaciones van desde turbinas eólicas, grúas y cuadros de
conmutación hasta aplicaciones en el sector ferroviario, todas
las cuales requieren una fiabilidad de funcionamiento garantizada, también en condiciones climatológicas extremas.
Además, la instalación de la base de montaje a empotrar
IP 67 no supone costes adicionales, ya que el collarín de montaje
coincide con las dimensiones de la gama actual de bases Han®.
Además, la nueva base IP 67 incorpora una junta estable que permite la compensación de las irregularidades de la superficie del panel.
La nueva base de montaje a empotrar se bloquea mediante los
enclaves Han-Easy Lock® de HARTING que, a pesar de necesitar una fuerza de cierre mínima, proporcionan una presión
de contacto elevada y por lo tanto un sellado óptimo entre la
carcasa y la base.
En resumen
•Aumento del nivel de protección hasta IP 67
•La sustitución se simplifica mediante el empleo
de las mismas dimensiones estándar
•Es ideal para aplicaciones que requieren un
cierre más hermético
Con la nueva brida IP 67, HARTING ha complementado sistemáticamente su programa de bases y ha aumentado el
grado de protección frente a las condiciones externas en
las aplicaciones que emplean esta base.
28
te c. N ew s 24: S o lu c i o n e s
Fiabilidad: también a
temperaturas extremas
La introducción de la nueva serie Han® HighTemp de HARTING se basa
en las líneas de productos probados Han® B y Han® E del grupo tecnológico
HARTING. La nueva serie Han® HighTemp permite transmitir señales y
potencia de forma fiable también a altas temperaturas.
» Moritz Krink, Technical Application Manager, HARTING Technology Group,
[email protected]
A la hora de elegir interfaces industriales modernas, parámetros como la corriente nominal y la tensión nominal son
tan importantes como la selección del número apropiado de
contactos o aspectos mecánicos como el tamaño, el grado de
protección o la resistencia térmica.
La resistencia al calor y al frío es esencial al diseñar un conector. Además, el aumento constante de la potencia y la flexibilidad de las aplicaciones industriales significa que los requisitos
son cada vez más exigentes.
Gracias a la introducción de la serie Han® HighTemp de
­HARTING, ahora tanto la maquinaria como las plantas pueden
recibir un suministro de potencia de forma fiable hasta una
temperatura ambiente de 200 °C.
Un conector tiene la misma resistencia térmica que su componente más débil. Por lo tanto, el desarrollo de la serie Han®
HighTemp se centra en el diseño resistente al calor de todos los
componentes, incluidos los contactos, los materiales de aislamiento, las bases, las juntas y los elementos de conexión a tierra.
Durante el desarrollo, la resistencia de estos componentes se
ha verificado en el laboratorio de pruebas interno de HARTING.
Los componentes de Han® HighTemp están disponibles en
los tamaños 6, 10, 16 y 24 y pueden funcionar con tensiones
­nominales de 400 V.
Además de los aislantes resistentes al calor, toda la línea de
productos Han® HighTemp también incluye los contactos de
­engaste asociados, con tecnología de conexión de tornillo
­disponible para la conexión in situ. Además de las bases, los
aislantes y los contactos, también estarán disponibles los
­prensaestopas correspondientes.
En resumen
•Los conectores Han® HighTemp se fabrican
exclusivamente con componentes de alta calidad
resistentes al calor
•Ahora también es posible la transmisión de
potencia a temperaturas de hasta 200 °C
29
te c. N ew s 24: S o lu c i o n e s
"Plug and Play"
para la industria
Hace tiempo que Ethernet se ha establecido como el estándar para las soluciones de conexión en red en oficinas o domicilios privados. Los métodos de transmisión basados en Ethernet también están sustituyendo a las
tecnologías existentes que se emplean en la conexión de red a larga distancia en el sector de las WAN (redes
de área extensa). Actualmente existe en el sector industrial una tendencia similar paralela a este cambio ya
muy maduro. La integración más sencilla y económica de Ethernet se puede efectuar utilizando switches, y los
switches no gestionados son la solución más simple y con un precio más favorable a este respecto.
» Oliver Opl, Product Manager, HARTING Technology Group, [email protected]
Los switches Ethernet son componentes fundamentales de
la infraestructura de red: enlazan conectores, dispositivos de
campo y tienen mayores niveles de control y supervisión. La
importancia de los switches y lo que se les exige han cambiado radicalmente en los últimos años. Actualmente, los
switches influyen de forma significativa en la infraestructura de red debido a sus funciones y capacidades técnicas. Los
llamados switches Ethernet no gestionados representan la
forma más simple de switches Ethernet. Las familias de productos eCon son muy económicas en comparación con los switches gestionados, ya que no se necesita un procesador costoso
ni distintos dispositivos de memoria. No obstante, realizan
todas las funciones estándar, como el cruce, la negociación
y la polaridad automáticos. Y la reducción de las funciones
ofrece ventajas adicionales. Los switches se pueden instalar
sin ningún esfuerzo de configuración, lo que los convierte en
"plug and play" (conectar y listo) en el sentido más
amplio de la expresión. Estos componentes sencillos tienen
incluso puertos con velocidades que van desde Fast Ethernet
hasta Gigabit Ethernet, lo que significa que cumplen
los requisitos actuales del mercado y son adecuados para las
aplicaciones. Esta familia de productos cubre una área de aplicaciones muy versátil.
Aunque en el pasado la dependencia de máquinas individuales,
y por lo tanto su conexión en red, solía estar limitada a una
30
pequeña gama gestionable, actualmente encontramos sistemas
cada vez más extendidos en los que un número creciente de
suscriptores finales se comunican entre sí. La conexión en red
de todo el sistema se efectúa principalmente a través de switches gestionados, ya que las funciones administrativas y de
diagnóstico son esenciales para la aplicación. Mencionemos
como ejemplo el tiempo de disponibilidad prolongado a través
Actualmente, los switches influyen de
forma significativa en la infraestructura
de red debido a sus funciones
y capacidades técnicas.
de mecanismos de redundancia. Dentro de estos sistemas, los
switches Ethernet no gestionados se utilizan para duplicación
de puertos locales en el armario de control directamente en
la máquina o en el robot, por ejemplo. Como los costes de los
puertos de los switches eCon no gestionados son muy inferiores, este método se puede encontrar en muchas aplicaciones y
en mercados diferentes. Esto permite la integración en la red
de un gran número de suscriptores adicionales sin que ello
conlleve aumentos significativos de los costes.
Otra área de aplicación de los switches eCon es el cambio económico de cobre a fibra óptica, donde los switches se utilizan
te c. N ew s 24: S o lu c i o n e s
también como convertidores de medio. La conexión a un nivel de red superior se realiza con mucha frecuencia a través
de puertos ópticos. En este caso la ventaja es que se pueden
cubrir rutas y distancias más largas y que no es necesario
tener en cuenta los efectos EMI. Esta característica simplifica
significativamente la planificación y el diseño del sistema y
ayuda a prevenir los problemas causados por las interferencias
electromagnéticas.
Los switches eCon para montaje sobre carril DIN están disponibles con dos diseños diferentes optimizados para el punto
de uso. En primer lugar, la familia eCon 3000, cuyo formato
muy estrecho permite una alta densidad de empaquetado en
el armario de control y supone un ahorro de costes para los
usuarios. En segundo lugar, la familia eCon 2000, cuyo diseño
plano permite reducir en gran medida la profundidad de la
instalación en el punto de aplicación.
En una comparación cara a cara con los switches Ethernet
gestionados, los switches Ethernet no gestionados no ofrecen a
los usuarios capacidades técnicas complejas ni una gama completa de funciones. Sin embargo, siguen siendo un componente
significativo del mercado de Ethernet y tienen un potencial de
crecimiento importante en los próximos años. La ventaja de los
switches no gestionados es claramente que son más fáciles de
instalar y de manipular. No se requiere ninguna configuración
ni parametrización para su uso. La puesta en funcionamiento
es sencilla, rápida y directamente en el lugar de aplicación, sin
necesidad de tener amplios conocimientos de Ethernet ni de
tecnologías de conexión en red.
31
te c. N ew s 24: S o lu c i o n e s
har-flexicon :
®
el cable individual que se
conecta rápidamente a la PCB
El grupo tecnológico HARTING continúa ampliando su programa de tecnologías de conexión a PCB har-flexicon® para
la conexión de dispositivos industriales con un cable individual. Los nuevos productos para mayores secciones de
conductores con otros pasos están ampliando las áreas de aplicación y las posibilidades de diseño de la familia de
productos.
» Lennart Koch, Product Manager, HARTING Technology Group, [email protected]
El desarrollo de la tecnología de placas
de circuito impreso avanza rápidamente y
las exigencias que se plantean a los componentes que se colocarán en las placas de
circuito impreso, y también a la tecnología
de producción, son igual de dinámicas. Esto
lleva a soluciones radicalmente nuevas que
permiten optimizar y mejorar los procesos
y reducir los costes. Los componentes de
la tecnología de conexión deben ser más
pequeños, más flexibles y más fáciles de
manipular.
Esto se aplica a todos los sectores en los que
se emplean dispositivos eléctricos y electrónicos como PLC, accionamientos, sensores,
actuadores y módulos de interfaz, es decir,
32
ingeniería mecánica, automatización industrial, energía y tecnología de transporte.
La tendencia en el diseño de dispositivos es
que todos los componentes de la placa de
circuito impreso se manipulen uniformemente: en otras palabras, que se puedan
colocar y soldar mediante el mismo proceso con componentes SMD (dispositivos de
montaje en superficie) como condensadores,
resistencias o circuitos integrados. Esto se
aplica también a la tecnología de conexión
eléctrica en la placa de circuito impreso.
Como respuesta a estos avances, el grupo
tecnológico HARTING Tha diseñado el concepto de har-flexicon® de tal manera que el
conector se pueda posicionar y soldar en el
proceso de soldadura por reflujo mediante
el mismo proceso de recogida y colocación
("pick and place") que los componentes electrónicos.
La tecnología de conexión a PCB se emplea
para poder conectar dispositivos industriales in situ. La instalación del equipo y la
manipulación del cableado de conductor
individual in situ se realizan de forma
personalizada. Por lo tanto, a pesar de la
miniaturización, la tecnología de conexión
debe ser siempre personalizable en las instalaciones del usuario, independientemente
de lo pequeño que sea el dispositivo. Esto
incluye el requisito del usuario de poder
cablear dispositivos con conductores indi-
te c. N ew s 24: S o lu c i o n e s
viduales para la transmisión de señales de
E/S, o para suministrar potencia, todo sin
necesidad de una herramienta de montaje
especial.
El pasado otoño, har-flexicon® del grupo
tecnológico HARTING introdujo una nueva
familia de terminales y conectores para
PCB para la conexión económica de dispositivos industriales.
El miembro más pequeño de la familia es
un conector para PCB extremadamente miniaturizado con un tamaño de paso de 1,27
mm para la conexión de cables de conductor
individual sin herramientas. Tiene el tamaño de rejilla más pequeño disponible para
tecnología de conexión instalable in situ.
La tecnología IDC (conector con desplazamiento del aislante) significa que la conexión de cables flexibles delgados con secciones de AWG 28-26 (de 0,05 a 0,14 mm²)
se realiza sin esfuerzo ya que no se nece-
sitan herramientas especiales. Es posible
transmitir corrientes de hasta 4 amperios
en función de la sección de la conexión.
Para la transmisión de corrientes más altas
y para la conexión de diámetros de cable
mayores, desde 0,5 hasta 2,5 mm², HARTING
presentará en la feria Hanover Messe de
este año terminales y conectores para PCB
con pasos de 2,54 mm, 3,50 mm/3,81 mm
y 5,00/5,08 mm en versiones rectas y acodadas con un máximo de 20 pines. Una conexión de cepo permite la conexión rápida
de cables flexibles y sólidos sin necesidad
de herramientas especiales.
Todos los componentes se han diseñado
para el proceso de soldadura por reflujo
y para el posicionamiento automatizado realizado en el proceso de recogida y
colocación ("pick and place"). Además,
har-flexicon® se ofrece con pasos de 1,27
mm y 2,54 mm como un componente completo con capacidad SMD. Las resistentes
fijaciones SMT garantizan la alta estabilidad de los componentes SMD en la placa de
circuito impreso. Aspectos destacados
•Los terminales a PCB y conectores aéreos incorporan una
tecnología de conexión rápida
sin herramientas para cables
de conductor individual con
secciones de 0,05 a 2,5 mm².
•Son adecuados para la soldadura por reflujo SMT y el
proceso de recogida y colocación ("pick and place")
totalmente automatizado.
•Paso de 1,27 mm, 2,54 mm,
3,50/3,81 mm, 5,00/5,08 mm.
har-flexicon® es la innovadora tecnología de conexión de placa de circuito impreso para aplicaciones industriales
33
te c. N ew s 24: S o lu c i o n e s
Más ligero, más
rápido, mejor
HARTING ha desarrollado un conector circular M12 fabricado como un
componente 3D MID mediante moldeado por inyección de dos componentes. Por lo tanto, el conector se puede producir sin elementos
metálicos de apantallamiento adicionales.
» Stephan Schreier, Development Engineer Circular Connectors,
HARTING Technology Group, [email protected]
Los conectores circulares M12 se están
utilizando en cada vez más aplicaciones
debido a su fiabilidad y resistencia. Al
mismo tiempo, se han integrado características adicionales que hacen que el
proceso de producción del conector sea
cada vez más complejo.
La cara del conector con codificación
X, como la que se utiliza para las cámaras de alta velocidad y las aplicaciones
multimedia, requiere el apantallamiento pareado de los contactos. HARTING
ahora fabrica el cuerpo aislante del conector mediante un proceso 2K MID para obtener superficies apantalladas integradas. El
por completo las superficies interiores. El
conector para PCB, ya equipado con los
contactos, ofrece un diseño robusto, permite ciclos de conexión frecuentes y se ha
diseñado para el proceso de reflujo.
Las ventajas fundamentales se derivan
del procesamiento del conector. El cuer-
po aislante montado pesa un 50 % menos, lo cual es una ventaja durante el
montaje automático. Otra ventaja es la
alta precisión de fabricación durante el
posicionamiento en la PCB. Las superficies apantalladas metalizadas se colocan
solo donde son necesarias y el resultado
es que el conector tiene unas características excelentes de transmisión de alta
frecuencia.
M12 con codificación X en 3D MID
El cuerpo aislante montado tiene un peso un
50 % menor.
primer componente es aislante, mientras
que las propiedades del segundo componente permiten el recubrimiento químico.
El proceso de recubrimiento posterior requiere la máxima precisión para metalizar
Paradiafonía (NEXT) del conector
34
te c. N ew s 24: S o lu c i o n e s
Rapidez en la
red de alta velocidad
Para la conexión rápida en campo, HARTING ha equipado el
conector har-speed M12 con tecnología de desplazamiento del
aislante (insulation displacement connector, IDC). De este
modo se acelera el cambio a 10GB Ethernet.
» Dirk Peter Post, Product Manager, HARTING Technology Group,
[email protected]
El grupo tecnológico HARTING está ampliando las opciones
de los conectores har-speed M12. El grupo ha introducido una
versión con desplazamiento del aislante que permite el montaje
del conector directamente en campo y obtener altas velocidades
de transmisión. Se ha introducido una nueva interfaz del conector que cumple los requisitos Cat 6A y clase EA, permitiendo la
transmisión segura de volúmenes de datos cada vez mayores,
y HARTING ha desarrollado su propio tipo X M12 o con codificación X de conformidad con la IEC 61076-2-109. Algunos conocidos fabricantes han apoyado esta iniciativa desde sus inicios.
en todas las aplicaciones de automatización industrial en las
que se requiere conectar o modificar cables de forma rápida.
El diseño presta una atención especial a la estructura del cable. Para garantizar el funcionamiento ininterrumpido de la
conexión, el par trenzado de un cable STP debe mantenerse lo
más separado posible. En este caso, el trenzado se extiende a
mayor profundidad en la interfaz del conector.
Además de los conectores para conexión a PCB, la gama se
completa con componentes que incorporan tecnología de conexión de engaste, el adaptador de M12 a RJ45, un cambiador
de género (hembra/macho) y cables premontados. HARTING
también fue el primer proveedor de receptáculos M12 acodados
para Gigabit Ethernet.
La introducción de una versión que se puede instalar en campo es una muestra del trabajo sistemático del grupo HARTING.
HARTING utiliza la tecnología IDC (conector con desplazamiento del aislante), de ámplia reputación en el mercado bajo el
nombre de HARAX®. El har-speed M12 es especialmente útil
har-speed M12
35
te c. N ew s 24: S o lu c i o n e s
Potencia M12
La industria confía en los conectores M12 debido a la robustez de la cara del conector.
Para poder utilizar el M12 para mayores corrientes y tensiones, la IEC está estudiando
nuevas caras de conector.
» Dirk Peter Post, Product Manager, HARTING Technology Group, [email protected]
» Stephan Schreier, Development Engineer Circular Connectors, HARTING Technology Group, [email protected]
Los conectores M12 se emplean actualmente para aplicacio-
nes en sensores, para suministrar potencia de hasta 4 amperios y también para la transmisión de datos en aplicaciones
Ethernet. Sin embargo, muchas aplicaciones requieren una
corriente mayor. En estos casos, la opción suele ser recurrir
a conectores más grandes, por ejemplo el conector de 7/8". La
HARTING ha desempeñado un papel fundamental en la creación de esta norma y
aporta una amplia experiencia en conectores de potencia y conectores circulares.
cara del conector de 7/8" se puede encontrar en bastantes componentes descentralizados, lo que dificulta la miniaturización.
Al mismo tiempo, ya no existe una base normativa para este
conector.
El grupo de trabajo de IEC alemán ha recopilado una propuesta de estándares que hace posible transmitir más potencia a
través de la cara del conector M12, mucho más pequeño. El
estándar propuesto contiene una versión para dispositivos remotos que se alimentan mediante corriente continua (CC) y
36
también una versión para corriente alterna (CA) necesaria para
los accionamientos.
Las caras de conector propuestas poseen distintas cantidades
de polos, entre 2 y 6 contactos en función del área de aplicación. Para distinguir entre las cantidades de polos y las aplicaciones (CA y CC), se han propuesto siete codificaciones.
Cuando se diseñan las caras de los conectores, es necesario
asegurarse de que los conectores M12 no se pueden conectar
en otras aplicaciones. Debido a que el cable es más grande y
más pesado, debe comprobarse que los conectores tienen la
robustez adecuada a la hora de calcular las dimensiones. Un
espesor insuficiente puede afectar a la robustez y la fiabilidad
del conector.
La principal ventaja es el tamaño de los productos y el uso
exclusivo del tamaño M12 en sensores, paneles de distribución
y accionamientos.
HARTING ha desempeñado un papel fundamental en la creación
de esta norma y aporta una amplia experiencia en conectores
de potencia y conectores circulares. La publicación de la norma
IEC está prevista en 2014.
te c. N ew s 24: En r e s u m en
El hombre y la máquina
van de la mano
Perspectivas sobre la colaboración entre humanos y robots
En el primer ensayo de campo de este tipo con robots muy
adaptables, los investigadores de la universidad de Bielefeld
consiguieron mejorar significativamente la colaboración
entre humanos y la máquina a través de un método de
interacción innovador.
» Dr.-Ing. Sebastian Wrede, Group Leader Cognitive Systems Engineering,
CoR-Lab & CITEC, Bielefeld University
» Dr.-Ing. Agnes Swadzba, Post Doc & Research Fellow in the Applied Informatics
Group, Bielefeld University
Los manipuladores robóticos compatibles
permiten la interacción segura hombremáquina, por lo que se pueden instalar
en las proximidades de seres humanos.
Esto permite nuevos contextos de aplicación, por ejemplo como colaboradores que
ayudan a los humanos en los procesos de
montaje. La rápida adaptación de los siste-
punto a otro de distintas maneras. El nuevo
concepto de interacción desarrollado consiste en dos pasos. En primer lugar, el usuario
modela el entorno en el sistema robótico a
través de la interacción física. A continuación, un modo de interacción especializado
permite al usuario programar tareas específicas guiando al efector final mientras el
Las innovadoras plataformas robóticas compatibles
permiten la instalación segura como "tercera mano"
en las proximidades de los humanos.
mas de control de robots a nuevos entornos
y flujos de trabajo es un requisito previo
para facilitar finalmente el uso de colaboradores robóticos en la industria.
Resultados del estudio
En un estudio piloto realizado en HARTING,
los investigadores de Bielefeld analizaron la
adaptación intuitiva de los robots redundantes. Se trata de robots que poseen un grado
de libertad mayor que el mínimo necesario para llegar a un punto en su espacio de
trabajo, es decir, se pueden trasladar de un
colaborador recibe el apoyo del sistema. Los
resultados del estudio demuestran que los
usuarios humanos sin conocimientos de
robótica especializados pueden realizar
la enseñanza de las tareas de forma más
rápida y con mayor precisión gracias al
apoyo prestado en el segundo paso. Los movimientos generados son más fluidos y se
pueden evitar las colisiones con el entorno
más cercano. Por consiguiente, esto permite
la adaptación rápida de un brazo robótico
redundante a nuevos entornos o tareas por
parte de los trabajadores normales.
El demostrador de tecnología OmniRob de
KUKA se emplea en el desarrollo y la evaluación de nuevas tecnologías.
Perspectivas
Los futuros desarrollos incluirán la adaptación incremental de las tareas aprendidas y
una comprensión más intuitiva del estado
del robot por parte del compañero humano
en la interacción. Estos métodos desarrollados también se emplearán en una nueva
plataforma móvil de robots para ofrecer
asistencia activa en otros contextos de colaboración. La adaptación rápida significa que
los procesos con tamaños de lote pequeños
requieren la flexibilidad humana, pero un
colaborador robótico también será atractivo
desde el punto de vista de la eficiencia. Bibliografía
Más información: Wrede et
al. (2013): A User Study on
Kinesthetic Teaching of Redundant Robots in Task and Configuration Space. En: Journal of
Human-Robot Interaction.
37
te c. N ew s 24: A p l i cac i o n e s en to d o el m u n d o
Sistema de gestión
de energía fotovoltaica
Han-Eco® ha demostrado ser una solución de conexión óptima para plantas de energía solar autónomas.
» Gero Degner, Product Manager, HARTING Technology Group, [email protected]
En el futuro, los sistemas de energía solar autónomos se utilizarán cada vez más
como sistemas de suministro de energía
complementarios. Esto requiere soluciones seguras y eficientes, también en lo
que respecta a los conectores.
En el otoño de 2012, AXXELLON, empresa especializada en el almacenamiento de
energía con sede en Sajonia, introdujo el
sistema de gestión solar SLM 24, que conecta dispositivos de almacenamiento de
energía con la instalación solar para poner
la electricidad a disposición de los usuarios según los niveles de demanda. Para
conectar las interfaces, AXXELLON confía
en los conectores Han-Eco® de HARTING.
Debido a su diseño modular, Han-Eco® en
el sistema SLM 24 permite la transmisión
en resumen
•Durabilidad mecánica y ahorro de peso gracias al uso
de plástico de altas prestaciones
•Extremadamente resistente a las influencias ambientales
38
de las corrientes de carga y las señales
de control que se utilizan para la gestión
de las baterías. Y el diseño industrial moderno de Han-Eco®, con su ahorro de peso
con respecto a los conectores con bases
metálicas, lo hace aun más atractivo para
su uso en esta aplicación.
te c. N ew s 24: A p l i cac i o n e s en to d o el m u n d o
Líneas de producción para la
fabricación de no-tejidos
No-tejidos exclusivos
Los esfuerzos de cableado en las instalaciones de producción técnica de no-tejidos se
pueden reducir significativamente mediante el uso de los conectores Han-Yellock® según
se indica en este informe.
» Frank Quast, Head of Product Management Han®, HARTING Technology Group, [email protected]
Los no-tejidos son una parte esencial de la vida cotidiana. Se
pueden encontrar en los campos de la higiene, la medicina y
los productos técnicos. En contraste con un tejido, un no tejido
es una estructura de superficie textil que se compone de filamentos individuales unidos de forma holgada. La resistencia
de la estructura se debe a la propia adherencia de los filamentos y su posterior solidificación. Unos rodillos con texturas de
estampación optimizadas para cada función permiten que el
material se funda de forma precisa con el calor y la presión.
La fabricación requiere líneas de producción que se construyen
según los requisitos específicos del cliente. El principal fabricante en este sector es REICOFIL GmbH & Co. KG, empresa con
sede en Troisdorf (Renania). REICOFIL emplea una tecnología
exclusiva que garantiza de forma rentable y puntual los niveles
de calidad extremadamente elevados del sector de los no-tejidos.
Primer plano de filamentos no-tejidos
Debido al tamaño de las líneas de producción, se emplea un
gran número de cartuchos calefactores para la energización
eficiente del material no tejido. Estos cartuchos están integrados en nuevas instalaciones que utilizan bases Han-Yellock® de
montaje superficial. La funcionalidad para multiplicar señales
integrada en los módulos garantizan el ahorro de espacio. Esto
elimina en gran medida los pequeños paneles de distribución
con terminales borna que se empleaban antes, con lo que se
minimiza el esfuerzo en cableado a la hora de la instalación y
se reducen las necesidades de servicio y mantenimiento. Los
cartuchos calefactores se pueden controlar y separar rápidamente mediante conectores, lo que reduce significativamente
el tiempo de inactividad.
El conector también asume la función de un pequeño armario
de distribución, con lo que se consigue un ahorro de costes a
nivel de componentes.
Este compromiso también se extiende a la tecnología de instalación eléctrica de las instalaciones de producción, para la que
REICOFIL confía en la serie Han-Yellock®.
39
te c. N ew s 24: A p l i cac i o n e s en to d o el m u n d o
HARTING deja que
suene la música
Sennheiser Digital 9000
Gracias a su utilidad práctica y a las ventajas técnicas con respecto a los modelos que dependen de cables, los sistemas de micrófonos inalámbricos se utilizan cada vez más en el sector del entretenimiento para transmitir voz, música
y señales sonoras. Estas aplicaciones requieren de sofisticados montajes electrónicos de PCB y conectores suministrados por HARTING.
» Thorsten Stuckenberg, Market Manager, HARTING Technology Group, [email protected]
Actualmente, los principales eventos
musicales, conciertos, musicales y obras
de teatro serían inconcebibles sin la
tecnología de micrófonos inalámbricos. Baile, movimiento, espectáculos:
todo eso sería imposible sin la
tecnología inalámbrica. Los micrófonos inalámbricos permiten que
"Starlight Express" se represente sobre
patines y que los guitarristas de
rock se desplacen por todo el
escenario. Los micrófonos inalámbricos
también se utilizan en películas,
estudios de televisión y pruebas
deportivas.
Sennheiser ha desarrollado el "Digital
9000 System" para estos entornos de
aplicación exigentes. Se trata de un sistema digital inalámbrico de gama alta
que se utiliza en retransmisiones profesionales, de televisión y en los principales acontecimientos en directo.
La base del sistema es el receptor EM
9046 de diseño modular, cuya principal tarea es convertir las señales de
radio que recibe en señales eléctricas
y supervisar los canales inalámbricos.
El elemento central del receptor es una
placa de circuito impreso muy compleja
desarrollada y probada por Harting Integrated Solutions (HIS).
Se ha elegido un midplane híbrido personalizado según las especificaciones
del cliente y se ha instalado con componentes de conectividad de HARTING en
ambos lados. La placa de circuito impreso incorpora buses de datos digitales y
transmisión de alta frecuencia por cable.
El rendimiento sin fallos de esta solución
se verificó en HARTING a través del análisis de simulación prévios a la producción
y mediante la prueba final.
Vista frontal del midplane
Vista posterior del midplane
40
te c. N ew s 24: En r e s u m en
Robert Harting visita HARTING
El campeón del mundo se encuentra con el líder del mercado mundial
Robert Harting: campeón europeo, mundial y olímpico de lanzamiento de disco.
Robert Harting también fue nombrado atleta del año en diciembre de 2012.
"¡Todo está en la mente!" fue la actitud que Robert Harting,
campeón europeo, mundial y olímpico de lanzamiento de
disco, debatió con los empleados de HARTING durante una
visita a Espelkamp el pasado mes de septiembre. Pero en
primer lugar, este atleta de máximo nivel sorprendió a sus
anfitriones con una reminiscencia imprevista de su infancia: "Cuando tenía once años, vi el rótulo de la empresa por
primera vez en una máquina y pensé: Quiero conocerles
algún día". En ese punto el atleta, con aspecto tranquilo y
relajado, había captado la atención de todo el mundo.
impulsa a buscar la mejora constante. "Es algo que no solo
le pasa a Robert Harting. Nosotros también nos preguntamos constantemente dónde se encuentra la ultima milla",
afirma Philip Harting, estableciendo un paralelismo con
la "Diamond League of Track & Field", en la que la técnica
desempeña un papel especial para marcar la diferencia
decisiva.
Campeón europeo, mundial y olímpico,
atleta del año 2012
Dirigiéndose a un centenar de trabajadores de HARTING
y a otros tantos aprendices, Robert Harting habló sobre
la motivación que le impulsa para alcanzar la excelencia
deportiva. "La mente influye en la victoria en un 90 %
y cada derrota es un estímulo para mejorar", explicó el
atleta de 27 años. Añadió que las personas que no mejoran constantemente al final acaban perdiendo en la competición. "Esto se aplica tanto a
los deportes como al éxito
en los negocios", añadió
Philip Harting. El éxito
obliga a los competidores a actuar y eso nos
41
te c. N ew s 24: C u e s t i o n a r i o pa r a l ec to r e s
Estimados lectores:
Gracias
Sus opiniones nos interesan. Queremos que tec.News r­ efleje
sus ideas y preferencias de la mejor manera posible. Sus
­opiniones nos ayudarán a mejorar continuamente tec.News, y
por supuesto nos complace especialmente oír cualquier elogio
que nos hagan.
Nuestro objetivo es mantenerles informados acerca de los
nuevos productos y aplicaciones HARTING de la mejor manera
posible.
Solo tendrá que dedicar unos minutos de su tiempo a ­participar
en nuestro cuestionario en línea. Como forma de mostrar
nuestro agradecimiento por el tiempo que nos han dedicado,
regalaremos un Apple iPad y Frisbees con el autógrafo del
campeón olímpico Robert Harting. Pueden participar hasta el
31 de julio de 2013.
Muchas gracias por su apoyo.
El equipo editorial de tec.News
42
Este enlace le llevara
­directamente al cuestionario para lectores:
www.HARTING.com/en/
tecNews-survey
te c. N ew s 24: Ca l en da r i o d e f er i a s
HARTING Calendario de ferias
8/4 – 12/4/2013
Alemania, Hannover, Hannover Messe 2013
10/4 – 12/4/2013
Estados Unidos, MA, Boston, BIOMEDevice Boston
16/4 – 18/4/2013
Alemania, Núremberg, Sensor+Test
17/4 – 18/4/2013
Países Bajos, Den Bosch, Mocon 2013
22/4 – 27/4/2013
China, Pekín, CIMT 2013
23/4 – 26/4/2013
Ucrania, Kiev, Elcom Ukraine
30/4 – 2/5/2013
Gran Bretaña, Londres, Railtex 2013
7/5 – 9/5/2013
India, Nueva Delhi, Power Gen
10/5 – 12/5/2013
Bélgica, Bruselas, Cebeo Technologie
14/5 – 17/5/2013
Rusia, San Petersburgo, Energetika & Electrotechnika-2013
21/5 – 23/5/2013
Italia, Parma, SPS/IPC/DRIVES
24/9 – 29/9/2013
Bulgaria, Plovdiv, International Fair Plovdiv
26/11 – 28/11/2013
Alemania, Núremberg, SPS/IPC/Drives 2013
DATOS DE LA PUBLICACIÓN
Publicado por: HARTING KGaA, M. Harting, Apartado de correos 11 33,
32325 Espelkamp (Alemania), Teléfono +49 5772 47-0, Fax +49 5772 47-400,
Internet: http://www.HARTING.com
Reimpresiones: La reimpresión completa o de extractos de los artículos está sujeta a la
aprobación por escrito del editor. Esto también se aplica a la introducción en bases de datos
electrónicas y a la reproducción en soportes electrónicos (p. ej., CD-ROM e Internet).
Redactor jefe: S. Chmielewski
Todas las denominaciones de productos utilizadas son marcas comerciales o nombres de
Viceredactor jefe: Dr. F. Brode, A. Huhmann, Dr. S. Middelkamp
­producto que pertenecen a HARTING KGaA o a otras empresas.
Coordinación general: Departamento de comunicación y relaciones públicas, M. Hesse
Aunque se ha puesto el máximo cuidado en la edición, es imposible evitar por completo
los errores de impresión o los cambios en las especificaciones de los productos con poca
­antelación. Por este motivo, HARTING KGaA solo se hace responsable de los datos que
­aparecen en el catálogo correspondiente. Impreso mediante un procedimiento respetuoso con
el medio ambiente en papel blanqueado totalmente libre de cloro y con una gran proporción
de papel reciclado.
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Producción e impresión: M&E Druckhaus, Belm
Tirada: 15.000 copias en todo el mundo (en alemán, inglés y otros 12 idiomas)
Fuente: Si está interesado en obtener este boletín de noticias de forma regular y
g­ ratuitamente, póngase en contacto con la sucursal de HARTING más cercana, con su agente
comercial de HARTING o con uno de los distribuidores locales de HARTING. También puede
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p.25 © dv243005 | p.26 © 125805818 | p.27 © 123474958 | p.28 © 126428297 | p.29 © dv094011 | p.31 © 139555314 | p.34 © 146803542 | p.35 © 101861798 |
p.36 © 100738694 | p.38 © 1108522975 | p.40 © 156466684 | p.42 © 140790012 | Getty Images: p.18 © 155441097
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