UI – REPORTE DE INVESTIGACION
UNIDAD I
1.1 Introducción a la automatización
Instituto Tecnológico de Minatitlán
Materia: Sistemas Automatizados
Docente: Carlos Torres Cabrera
Integrante: José Natanael López Pérez
Fecha de entrega: 03 de Febrero del 2022
Minatitlán Veracruz
Introducción
La automatización describe una amplia gama de tecnologías que reducen la
intervención humana en el proceso. Esto se simplifica a la predeterminación de
criterios de decisión, relaciones de subprocesos y acciones relacionadas, e incluye
la predeterminación en la máquina. Gracias a la automatización, puede acceder a
información relevante (indicadores de desempeño) para que pueda administrar y
controlar mejor todo el proceso, así como los recursos humanos.
La automatización es un concepto que suele utilizarse en el ámbito de la industria
con referencia al sistema que permite que una máquina desarrolle ciertos procesos
o realice tareas sin intervención del ser humano. Es empleada con frecuencia por
su capacidad de ahorrar tiempo y dinero.
La automatización consiste en usar la tecnología para realizar tareas casi sin
necesidad de las personas. Se puede implementar en cualquier sector en el que se
lleven a cabo tareas repetitivas. Sin embargo, es más común en aquellos
relacionados con la fabricación, la robótica y los automóviles, así como en el mundo
de la tecnología, como el software de decisiones empresariales y los sistemas de
TI.
Marco teórico
Orígenes De La Automatización
A través de los siglos el ser humano ha construido máquinas que imitan las partes
del cuerpo humano. Los antiguos egipcios unieron brazos mecánicos a las estatuas
de sus dioses. Estos brazos fueron operados por sacerdotes, quienes clamaban
que el movimiento de estos era inspiración de sus dioses. Los griegos construyeron
estatuas que operaban con sistemas hidráulicos, los cuales se utilizaban para
fascinar a los adoradores de los templos. En Europa en los siglos XVII y XVIII se
construyeron
muñecos
mecánicos
muy
ingeniosos
que
tenían
algunas
características de robots.
Principios Siglo XX Hasta Años 50
– Orígenes con la revolución industrial.
– Se utilizan elementos mecánicos y electromagnéticos (motores, relés,
temporizadores, contadores).
– Problema: los armarios eléctricos (armarios de control) aumentan de tamaño
según se hacen automatizaciones más complejas.
Años 50
– Comienzan a utilizarse los semiconductores (electrónica).
– Se reduce el tamaño de los armarios eléctricos.
– Se reduce el número de averías por desgaste de componentes.
– Problema: falta de flexibilidad: un sistema de control sólo sirve para una aplicación
específica, y no es reutilizable.
Año 1968: Necesidades Y Soluciones
– Ford y General Motors plantean las especificaciones que debe cumplir un
controlador electrónico programable para ser realmente útil en la industria. •
Fundamentalmente, necesidad de programación.
– Bedford associates desarrolla un prototipo de controlador industrial
– Puede ser considerado el primer PLC de la historia. (programmable logic controller
o autómata programable industrial)
– Características como las que reclamaba la industria:
• Reutilizable.
• Adaptado a entornos agresivos (industria)
• Fácilmente programable por técnicos eléctricos.
• Implementado con electrónica de estado sólido (semiconductores)
– Los primeros PLCs se usaron para controlar procesos secuenciales (cadenas de
montaje, transporte, etc).
– Problema: memoria cableada, la reutilización es posible pero costosa.
Principios 70:
– APARECE EL MICROPROCESADOR o Primeros ordenadores digitales.
– Más flexibilidad por la facilidad de programación (desaparecen las memorias
cableadas).
– Problema: no utilizables en la industria por falta de robustez, dificultad de conexión
a equipos mecánicos y dificultad de programación.
Mediados 70
– Los autómatas incorporan el microprocesador.
– Se pueden reprogramar sin re cablear (aumenta flexibilidad).
– Permiten realizar cálculos matemáticos.
– Se pueden comunicar con un ordenador central (ordenador encargado de
controlar la planta enviando órdenes a los autómatas que gobiernan cada proceso).
Finales 70: Mejoras En Los Autómatas
– Mayor memoria.
– Capacidad de gobernar bucles de control.
– Más tipos de E/S (conexión más flexible de sensores/actuadores).
– Lenguajes de programación más potentes.
– Comunicaciones más potentes.
Años 80: Continúan Las Mejoras
– Mayor velocidad de proceso.
– Dimensiones más reducidas.
– Técnicas de control más complejas (PID, inteligente, fuzzy).
– Múltiples lenguajes (contactos, lista instrucciones, GRAFCET, etc). •
Actualidad: Gran Variedad De Autómatas
– Compactos y sencillos para aplicaciones incluso domésticas:
• Abrir/cerrar puertas.
• Control de iluminación o control de riego, etc.
– Gama alta
• Modulares.
• Prestaciones similares a las de un pequeño ordenador. • TENDENCIAS –
Evolución continúa de los sistemas de comunicación:
• Redes de autómatas.
• CIM: producción integrada y controlada por ordenador con múltiples autómatas.
• Redes de sensores/actuadores conectadas a los autómatas (AS-interface).
• Múltiples estándares de comunicación (Profibus, ethernet industrial, …)
Tipos de automatización
Existen cinco formas de automatizar en la industria moderna, de modo que se
deberá analizar cada situación a fin de decidir correctamente el esquema más
adecuado.
Los tipos de automatización son:
Control Automático de Procesos
El Procesamiento Electrónico de Datos
La Automatización Fija
El Control Numérico Computarizado
La Automatización Flexible.
El Control Automático de Procesos, se refiere usualmente al manejo de procesos
caracterizados de diversos tipos de cambios (generalmente químicos y físicos); un
ejemplo de esto lo podría ser el proceso de refinación de petróleo.
El Proceso Electrónico de Datos frecuentemente es relacionado con los sistemas
de información, centros de cómputo, etc. Sin embargo, en la actualidad también se
considera dentro de esto la obtención, análisis y registros de datos a través de
interfases y computadores.
La Automatización Fija, es aquella asociada al empleo de sistemas lógicos tales
como: los sistemas de relevadores y compuertas lógicas; sin embargo, estos
sistemas se han ido flexibilizando al introducir algunos elementos de programación
como en el caso de los (PLC’S) O Controladores Lógicos Programables.
Clasificación de automatización
Automatización Neumática:
Este proceso de automatización se destaca por maquinas que utilizan el aire
comprimido para trabajar, hay que tomar en cuenta dos las maquinas que producen
el aire comprimido y aquellas que lo utilizan, aquellos que lo producen se llaman
compresores. Obviamente estas máquinas utilizan el aire como su materia prima,
aunque este puede ser tratado para una mayor pureza y mejor trabajo.
Automatización Hidráulica:
Son aquellas máquinas que usan fluidos para trabajar, usando mayormente áreas
para moderar las potencias. En este proceso se utilizan distintos fluidos para
obtener una alta relación de potencia y aceleración en pocas áreas.
Automatización Mecánica:
Es el uso de máquinas automáticas para sustituir principalmente las acciones
humanas. Este tipo de automatización las maquinas transforman la energía eléctrica
en energía mecánica para desarrollar algún trabajo para el cual fueron diseñadas,
este tipo de máquinas se usan generalmente para trabajos repetitivos.
Automatización Electrónica:
La electrónica es el campo de la ingeniería y de la física aplicada relativo al diseño
y aplicación de dispositivos, por lo general circuitos electrónicos, cuyo
funcionamiento depende del flujo de electrones para la generación, transmisión,
recepción, almacenamiento de información, entre otros. La electrónica es una de
las herramientas básicas de la automatización, ya que se pueden combinar una
gran gama de estos componentes
Análisis
La automatización ayuda a las empresas en su camino hacia la transformación
digital. Las organizaciones de la actualidad deben enfrentar grandes interrupciones,
por ejemplo, Airbnb, Amazon, etc. Su desafío es dar soporte a sus empleados y
partners, llegar a nuevos clientes y proporcionar productos y servicios nuevos e
innovadores, de forma más rápida.
La automatización no siempre implica sustituir a las personas. A veces sucederá,
porque se eliminarán algunos pasos que requieren la interacción humana, pero las
ventajas se encuentran en la productividad, la estandarización y la eficiencia.
Gracias a la paradoja de la automatización no solo se logra la eficiencia, sino
también la intervención humana se vuelve más importante, aunque menos
frecuente.
La automatización no debe percibirse como una herramienta para eliminar puestos
de trabajo, sino como la posibilidad de que el personal más experimentado de TI se
concentre en resolver problemas de mayor importancia, en lugar de dedicarse a
tareas diarias y repetitivas.
VENTAJAS
Mayor productividad. El personal puede invertir más tiempo en generar un
mayor impacto en su empresa. Deje lo repetitivo para el software.
Mayor confiabilidad. Al reducir la cantidad de intervención humana, tiene
que realizar menos controles y resolver menos problemas. Las situaciones
parecidas suceden de la misma manera todo el tiempo. Esto permite saber
con exactitud cuándo se llevarán a cabo los procesos, las pruebas, las
actualizaciones, los flujos de trabajo, etc., por cuánto tiempo, y que puede
confiar en los resultados.
Control simplificado. Mientras mayor sea la cantidad de personas, mayor
será la probabilidad de que haya lagunas de conocimiento. Más lagunas de
conocimiento implican que una parte de su empresa podría no conocer qué
o quién está involucrado en la otra parte. Codificar todo significa tener un
mejor control.
RETOS
Costo. Diseñar una solución de automatización efectiva cuesta tiempo y
energía. Trabaje con un partner de confianza como Red Hat que pueda
administrar las cargas pesadas y así ayudarlo a ahorrar dinero y a operar con
más rapidez.
Alcance. La automatización no significa inteligencia. Según el sistema que
decida automatizar y cómo esté diseñado, podrían quedar algunos puntos
vulnerables fuera de esa selección. Para abordar esta preocupación, puede
delimitar la automatización en algunos aspectos o funciones. Tenga en
cuenta que la inteligencia y la seguridad de la automatización dependerán
únicamente de su implementación.
Conclusión
Se puede concluir que debido a que los sistemas de Automatización son muy
complejos, se plantean algunos factores generales que se deben analizar antes de
empezar algún proyecto, se debe de tener detalle de toda la descripción del sistema
a automatizar, para tener una visión del resultado.
Es sumamente importante que las empresas analicen detenidamente sus procesos
antes de empezar con un proceso manual, ya que son muchos los factores que se
pueden llegar a presentar como los que se mencionan en este trabajo escrito:
implementación,
recursos
humanos,
recursos
económicos,
grado
de
automatización, niveles de automatización, tecnología empleada, productividad y
calidad. El no tomar en cuenta los factores antes mencionados se puede incurrir en
problemas de mala calidad, pérdidas económicas y de producción que pueden
poner en riesgo tanto el producto como el cliente y la empresa.
Bibliografia
Automatización. (s/f). Datakwery.com. Recuperado el 11 de febrero de 2022, de
https://www.datakwery.com/es/techniques/automation/?page=7
El concepto de automatización. (s/f). Redhat.com. Recuperado el 11 de febrero de 2022,
de https://www.redhat.com/es/topics/automation
(S/f). Ingenierovizcaino.com. Recuperado el 11 de febrero de 2022, de
http://ingenierovizcaino.com/ecci/aut1/corte1/articulos/Historia%20de%20la%20Automatiz
acion.pdf
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