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
