la importancia de los sistemas de información

LA IMPORTANCIA DE LOS SISTEMAS DE INFORMACIÓN EN LAS
ORGANIZACIONES AUTOMATIZADAS
11
Paula Andrea Pardo Clavijo , Roger González Jaramillo
2
Estudiante Ingeniería de Sistemas Decimo Semestre11, Estudiante Ingeniería de Sistemas Noveno
Semestre2
[email protected]
[email protected]
Fecha de recepción 01/09/2014
Fecha de aceptación del artículo 14/10/2014
Resumen
Palabras Claves
Con el paso del tiempo los sistemas de
información han logrado sobresalir en el
entorno organizacional, como eje que afianza
e integra cada uno de los entes que la
conforman,
ya que mediante la
implementación de estos sistemas se logra
mejoras relevantes que marcan un nuevo
inicio en la historia de la entidad que lo
aplique, logrando automatizar los procesos
operativos, tener mayor flexibilidad en su
infraestructura, alcanzar una interrelación
entre la empresa, el mercado, la
competencia, los proveedores y los entes
gubernamentales,
presentando
una
interacción entre cada uno de estos sistemas,
lo cual le permite responder rápida, exigente,
eficaz y efectivamente ante los retos del
entorno.
Automatización, Dinámica,
Información,
Inteligencia de Negocios, Integración,
Organización, Sistema
1
Abstract
Over time, information systems have
managed to excel in the organizational
environment as bailing axis and integrates
each of the entities that make it up, because
by implementing these systems is achieved
significant improvements that mark a new
beginning in history of the entity that
administers, making automated operational
processes, have more flexibility in their
infrastructure, achieve a relationship between
the company, the market, competitors,
suppliers
and
government
agencies,
presenting an interaction between each of
these systems, allowing you to respond
quickly, demanding, efficient and effective
response to the challenges of the
environment.
Key
Words
Automation,
Dynamics,
Information, Business Intelligence,
Integration, Organization, System.
1. Introducción
2. Automatización en las organizaciones
En la actualidad, oír hablar de automatización
es común, teniendo en cuenta que los procesos,
las técnicas y los sistemas de producción han
cambiado con el paso del tiempo, desde los
más rudimentarios hasta los más sofisticados.
La automatización1, de manera general,
comprende varios dispositivos, alguno de ellos
podrían considerarse tales como sensores,
actuadores o PLC, componentes capaces de
observar y controlar todo el proceso de
manufactura, es por ello que los agente
inteligente2 [1] al estar conformados por 3
estructuras: Un sensor3, un módulo de
razonamiento4 y un actuador5 [2], permiten
involucrar la toma de decisiones acerca de los
cambios que deben hacerse en cada uno de los
procesos, controlando todos los aspectos que
estos involucran.
La industria actual se ve expuesta a diversas
situaciones de las que debe emerger, si dentro
de sus objetivos está el sobrevivir ante los
bruscos cambios de su entorno, teniendo en
cuenta que los mercados requieren de
competencias cada vez más intensas, la
abundante demanda de bienes y el incremento
de servicios personalizados, que exigen
productos hechos en menor tiempos y con
mayor calidad; la oferta y vida útil de los
productos de consumo obligan a tener
tecnologías que brinden mayor flexibilidad,
con gran velocidad de respuesta
a los
requisitos estatales, al cumplir con sus
proveedores y
la satisfacción de las
necesidades de sus clientes, actualizando
simultáneamente los conocimientos de la
fuerza laboral.
Son tan diversas las aplicaciones de los
agentes inteligentes como diversos son los
tipos de problemas que se pueden resolver con
ellos [3], al ser capaces de auto aprender,
autoevaluarse y cambiar su acción para así
responder o actuar de acuerdo al ambiente en el
cual está inmerso [4].
En la antigüedad los procesos de manufactura,
eran 100% centralizados, en donde un PLC era
el encargado de interconectar cada una de las
Es por ello que la automatización de los
procesos industriales contribuye a una elección
de las entidades, en búsqueda de la
competitividad,
mediante
las
mejoras
funcionales y estructurales, de su sistema.
1
Entiéndase por automatización, al proceso de hacer que las
maquinas sigan un orden predeterminado de operaciones con poca o
ninguna mano de obra, usando equipos y dispositivos especializados
que los permitan ejecutar y controlar.
2
Un agente inteligente dentro de un contexto informático, se concibe
como un programa de computador capaz de realizar diferentes tipos
de tareas que requieren de cierto grado de inteligencia y aprendizaje
con un alto nivel de autonomía.
3
El sensor se encarga de percibir el entorno y comunicarlo al módulo
de razonamiento.
4
El módulo de razonamiento, mediante un proceso cognitivo
determina una conducta acorde con el objetivo deseado.
5
El actuador ejecuta la acción.
2
maquinas del sistema, este modelo presentaba
ciertas desventajas con respecto al que hoy se
busca adoptar (esquema distribuido), ya que si
fallaba una máquina que dependiera
funcionalmente de otra, estas no tenían la
capacidad de interactuar entre sí para
autorregularse; suponga así, una planta de
textiles en donde una cinta transportadora
suministra diferentes tipos de tela a la máquina
que clasifica y entrega posteriormente a la
cortadora, en donde la segunda anteriormente
mencionada deja de cumplir su función,
ocasionando una falla en la línea de
producción, ya que la primer máquina que es la
encargada de suministrar la materia prima al
estar programada de determinada forma, no
suspenderá su actividad sino se le da la orden
directamente,
ocasionando
incalculables
perdidas, al no tener interconexión con el
estado de todas las maquinas o al menos con
las que interactúa.
capacitada para poner en operación la línea de
producción establecida, ocasionando que al
innovar un producto las herramientas
empleadas en el proceso inmediatamente
anterior fueran obsoletas.
Sin embargo con el rápido progreso que la
ciencia y la tecnología han venido presentando,
especialmente a lo largo del siglo XX, en
cuanto a la innovación de los equipos que
permiten un excelente sistemas de control, se
ha mejorado eficazmente las operaciones,
logrando incrementar la productividad.
La automatización entonces, se vio impulsada
en gran parte por el control numérico (CN6),
avance que se dio a principios de 1950, que
junto con la instauración de las computadoras,
impulso tecnologías como el control numérico
computacional (CNC), control adaptativo
(CA), controlador lógico programable (PLC) y
sistemas de manufactura integrada por
computadora, con modelos como (CAD7,
CAE8, CIM9, CAM10).
Figura 2. Modelos de implementación en
manufactura.
6
El control numérico (CN) es un sistema de automatización de
máquinas que brinda herramientas que son operadas mediante
comandos programados.
7
El diseño asistido por computadora o CAD (computer-aided design),
es el uso de un amplio rango de herramientas computacionales de
asistencia.
8
La Ingeniería asistida por computadora o CAE( Computer Aided
Engineering) es el conjunto de programas informáticos que permiten
analizar y simular los diseños de ingeniería, para
9
La manufactura integrada por computadora es la integración de las
computadoras en todos los aspectos del proceso de manufactura.
En función de consolidar lo anteriormente
mencionado, basta con ver en la historia, hacia
la década de 1950 aproximadamente, en donde
la mayor parte de las operaciones de
manufactura eran efectuadas con maquinaria
tradicional como tornos, fresadoras, prensas y
demás, las cuales carecían de flexibilidad, al
requerir en gran medida de mano de obra
10
La fabricación asistida por ordenador o CAM (computer-aided
manufacturing), es una metodología de diseño de productos en los
que se incluye la participación activa de un computador.
3
embargo a continuación se mencionaran
algunos de los objetivos, se cree de manera
generalizada se destacan:
o Integrar diversos aspectos de las
operaciones para mejorar la calidad.
o Mejorar la productividad.
o Reducir la intervención humana.
o Economizar espacio.
o Reducción de costos a largo plazo.
o Organizar el proceso para satisfacer la
demanda.
Figura 3. Componentes requeridos por una
entidad para que pueda ser automatizada.
Los anteriormente descritos dependen en gran
medida de lo sofisticada que desee llegar a ser
la entidad que implante la automatización,
como estrategia de negocio.
En la anterior imagen (Figura 3) se pueden
observar los componentes básicos que debe
tener una organización antes de pensar en
automatizar sus procesos, en donde todas sus
máquinas deben contar con un sistema de
control numérico computacional, para así tener
la posibilidad de crear un sistema de
información que rija los subsistemas que
conforman cada una de las maquinas como
entes activos y funcionales.
b. Pirámide de automatización
La siguiente figura (Figura 4) representa la
disposición de la planta automatizada, en
donde cada uno de los niveles representa un
área funcional de la misma; la fase operativa
está contenida por los dos nivel inferior (nivel
1 - 2), mientras que la siguiente que es la de
supervisión está integrada por el (nivel 3), y la
superior que es la de administración tiene 3
niveles en su interior (nivel 4 - 5 - 6).
a. Objetivos de la automatización
Como se ha venido tratando, la automatización
de procesos11, sin duda, constituye uno de los
objetivos de las organizaciones modernas
permitiéndoles permanecer activas en el
entorno de alta competitividad al cual están
sujetas.
Los objetivos que busca cada organización con
la introducción de la automatización en cada
uno de sus procesos, depende de las
necesidades que avoque estas entidades, sin
Figura 4. Pirámide de automatización.
11
Considérese la automatización de procesos como el conseguir que
mediante la utilización de técnicas de control, este funciones sin
intervención humana.
Nivel 1: Siendo una parte fundamental de la
red de campo, en el están ubicados los
4
dispositivos de medida, por un lado, los
sensores que cumplen la función de transmitir
y traducir las señales que percibe del entorno,
por ejemplo, miden las variables de los
procesos, tales como la temperatura, la presión,
el nivel de agua y el caudal; por otro lado están
los actuadores que se encargan de ejecutar las
ordenes de los elementos de control, son
dispositivos
como
motores,
válvulas,
calentadores y cortadoras.
control de producción, almacenamiento de
datos, etc.).
Nivel 2: En él, están ubicados los
controladores lógicos programables (PLC´s),
los cuales ocupan el nivel superior de la red de
campo, siendo los encargados de ordenar las
acciones a los actuadores, al recibir la
información de los distintos sensores, por lo
cual los dispositivos de este nivel permiten que
los sensores y actuadores funcionen de forma
conjunta para realizar los procesos que estén a
su consideración.
Nivel 5: En este nivel se encuentra el sistema
de ejecución de la manufactura (MES), el cual
dirige y monitoriza los procesos de producción
en la planta, incluyendo el trabajo manual o
automático de informes.
Nivel 4: El sistema de control distribuido
(DCS), forma parte vital de la fase
administrativa, al ser un sistema de control
aplicado a entornos dinámicos, en donde el
sistema de los controladores está conectado
mediante redes de comunicación y de
monitorización, para su vigilar y control.
Nivel 6: La planeación de los recursos
empresariales (ERP), son los sistemas de
información gerenciales que integran y
manejan muchos de los negocios asociados con
las operaciones de producción y de los aspectos
de distribución de una compañía, formando
parte del nivel más superficial en una entidad.
Nivel 3: Hace parte de la fase de supervisión,
el presente nivel pretende monitorear por
medio de una red de comunicación, todos los
dispositivos de control existentes dentro de la
entidad; al estar constituidos por computadores
o sistemas de visualización tales como
interfaces humano – maquina (HMI). En este
nivel es posible visualizar como se están
llevando a cabo los procesos en la línea de
producción, a través del control de supervisión
y adquisición de datos o SCADA, al ser un
sistema basado en computadores que permite
supervisar y controlar variables de proceso a
distancia, proporcionando comunicación con
los dispositivos de campo por medio de un
software especializado, también provee de la
información que se genera en el proceso
productivo a diversos usuarios, tanto del
mismo nivel como de otros usuarios dentro de
la empresa (supervisión, control calidad,
La estructura piramidal descrita anteriormente,
da un enfoque integrador, el cual precisa la
unificación de las células de automatización, en
donde la comunicación que exista entre cada
una de ellas, es de vital importancia para llevar
a cabo un excelente proceso automatizado,
pese a la enorme demanda de información
manejada en todas las unidades funcionales de
la empresa. Los niveles deben estar
interconectados entre sí, permitiendo controlar
los tiempos de respuesta de los dispositivos de
control, los cuales deben ser cortos y
deterministas, en donde las perturbaciones
clásicas del entorno han de poder ser
soportadas sin que ello afecte a la fiabilidad y
disponibilidad de las instalaciones.
5
Basado en la cantidad de máquinas
numéricamente controladas (NC), y en su
distribución, un FMS se puede dividir en cinco
clases:
c. Celdas de manufactura flexible
Un sistema de manufactura flexible12 (FMS),
es un conjunto de máquinas controladas por
computadoras, incluyendo dentro de este
sistema, los procesos de transporte, carga y
descarga de material. Todos estos equipos
están supervisados y también controlados por
una computadora central.
o
o
o
o
o
Estos sistemas de fabricación surgieron en la
década de los 80 como consecuencia de la alta
demanda de productos, la mayor calidad de los
mismos, la globalización de los mercados y el
aumento de los índices de la competitividad.
3. Taxonomía estructural de los FMS
Módulos de Manufactura Flexible
Celdas de Manufactura Flexible
Grupos de Manufactura Flexible
Sistemas de Producción Flexible
Líneas de Manufactura Flexible. Así,
Todos los procesos son coordinados y
supervisados
por
un
sistema
administrativo. Actualmente, cuando
los cuatro procesos ilustrados en la
(Figura 5), se hacen automáticamente,
se
tratan
como
si
fueran
completamente independientes.
En el sentido más amplio un FMS, puede estar
formado de tres subsistemas: fabricación,
maquinado y ensamble. Cada uno de estos tres
subsistemas puede estar altamente integrado
con almacenamientos automatizados y con
sistemas de diseño ayudados por computador
(Figura 5).
Sin embargo el FMS requiere una mayor
integración de todos esos procesos. Por lo cual,
a mayor grado de automatización de un FMS,
mayor debe ser la integración necesaria entre el
diseño de la parte, la programación de la
máquina, la programación y el proceso de
maquinado de cada una de las partes
integrantes [5].
La integración entre un FMS y un sistema de
almacenamiento
automatizado
es
frecuentemente utilizada en un sistema de
manejo de materiales; por ejemplo, un sistema
de vehículos guiados automáticamente, y un
sistema de computador.
4. Recomendaciones
Desarrollar una investigación que permita
estructurar un sistema de información, que
brinde los más altos estándares de calidad en la
toma de decisiones.
Implantar los agentes inteligentes en los
procesos industriales, de tal forma, que se
puedan aprovechar las características que
ofrecen para estar a la vanguardia del entorno.
Las aplicaciones de los conceptos del FMS a la
fabricación, al maquinado y al ensamble y su
integración
con
los
sistemas
de
almacenamiento automatizado y de diseño
ayudado por computador podrán demostrar las
completas ventajas del concepto.
Para tener una perspectiva más clara, respecto
a lo que se pretende brindar por medio de este
artículo, en cuanto a la implantación de un
sistema de información que rija los procesos
automatizados, se recomienda obtener
el
12
Hace referencia a que mediante un FMS se pueden fabricar varios
productos simultáneamente, si el mercado así lo requiere.
6
artículo anterior que se enfoca más a la
últimamente mencionada [6].
Referencias
[1] Serrano, C., (2011). La contabilidad en la
era del conocimiento. Sistemas informativos
contables.
Universidad
de
Zaragoza.
Recuperado
30,
01,
2011.
De
http://ciberconta.unizar.es/leccion/introduc/482
.HTM
.
5. Conclusiones
La información que podemos como humanos
procesar es superior al tiempo que el negocio
requiere para ser competitivo, por ello se debe
implementar sistemas automatizados y cien por
ciento interconectados.
[2] Russell, S., y Norvig, P., (1996).
Inteligencia Artificial: Un Enfoque Moderno.
Ed. Prentice Hall.
El proceso de toma de decisiones a nivel
empresarial,
requiere
de
determinadas
herramientas que garanticen la eficacia y
fidelidad de las mismas.
[3] Nafarrete, O., R. (2008). Aplicaciones para
Agentes Inteligentes en Mercadotecnia.
Mercadotecnia Global: Revista de Mercados y
negocios Internacionales. Instituto Tecnológico
de Estudios Superiores de Occidente (ITESO)
– México. Recuperado 16, 09, 2012. De
http://www.mktglobal.iteso.mx/index.php?opti
on=com_content&view=article&id=112&Itemi
d=110
Es de vital importancia tener implantada la
automatización en las entidades que así lo
requieran, pero más que esto, se necesita de un
sistema de información que rija, interconecte,
controle y administre cada uno de los entes
automatizados.
[4] Artificial Intelligence Center. – AIC –.
(2005). The open agent architecture – OAA –.
AIC. Recuperado 12, 02, 2011 de
http://www.ai.sri.com/~oaa/main.html#1
La automatización de los procesos industriales
contribuye a una elección de las entidades, en
búsqueda de la competitividad, mediante las
mejoras funcionales y estructurales.
[5] Jaramillo C. Sistemas de manufactura
flexible: Un enfoque estructural. Dpto. de
informática U.C.P.R. Unidad no. 414. Curso
desescolarizado 861001 Recuperado 02, 06,
2012
de
http://biblioteca.ucp.edu.co:8080/jspui/bitstrea
m/10785/157/1/SISTEMAS%20DE%20MAN
UFACTURA%20FLEXIBLE%20UN%20ENF
OQUE%20ESTRUCTURAL.pdf
Se requiere de un completo sistema de
información
que le permita a las
organizaciones situarse en un excelente lugar
dentro del ámbito competitivo, al brindarle
información oportuna, veras y fidedigna de
toda su estructura, al igual que la interrelación
que presenta está con los demás sistemas que
interactúa, permitiéndole tomar las mejores
decisiones a nivel organizacional.
[6] Moreno, D. Gonzáles, R. Pardo, P. (2011).
“Multiagentes y Holones de Manufactura: Un
Paralelo Holístico”, en Historia y Practicas
Investigativas de los Semilleros en Ingeniería.
Editorial Kimpres Ltda. Pág. 218. ISBN 978958-8534-53-4
7