Instituto Tecnológico de Nogales INSTITUTO TECNOLÓGICO DE NOGALES INVESTIGACIÓN TIPOS Y GRADOS DE LA AUTOMATIZACIÓN ING. MECATRÓNICA IX SEMESTRE UNIDAD 1 NOMBRE DEL DOCENTE: JOSÉ ALEJANDRO LÓPEZ CORELLA MATERIA: AUTOMATIZACION DE PROCESOS PRESENTA: SÁNCHEZ LUGO NITZIA VALERIA NUMERO DE CONTROL: 18340949 H. NOGALES, SONORA 24 DE AGOSTO DE 2022 Instituto Tecnológico de Nogales CONTENIDO CONTENIDO ......................................................................................................................................... 2 AUTOMATIZACIÓN .............................................................................................................................. 3 Objetivos de la automatización....................................................................................................... 3 Ventajas ........................................................................................................................................... 4 Desafíos ........................................................................................................................................... 5 GRADOS DE LA AUTOMATIZACIÓN ..................................................................................................... 6 Automatización fija ......................................................................................................................... 6 Automatización programable ......................................................................................................... 7 Automatización flexible................................................................................................................... 7 Automatización total ....................................................................................................................... 8 TIPOS DE AUTOMATIZACIÓN .............................................................................................................. 9 Automatización dura ....................................................................................................................... 9 Automatización suave ..................................................................................................................... 9 Diferencias entre la automatización dura y suave ........................................................................ 10 ¿Cuáles son los niveles de automatización en una organización? ................................................ 11 Pirámide de automatización: un proceso visual .............................................................. 12 1. Nivel de campo ................................................................................................................. 12 2. Nivel de control ................................................................................................................ 12 3. Nivel de supervisión........................................................................................................ 12 4. Nivel de planeación ......................................................................................................... 12 5. Nivel de gestión ................................................................................................................ 13 Bibliografía ........................................................................................................................................ 14 Instituto Tecnológico de Nogales AUTOMATIZACIÓN Automatización, sistema de fabricación diseñado con el fin de usar la capacidad de las máquinas para llevar a cabo determinadas tareas anteriormente efectuadas por seres humanos, y para controlar la secuencia de las operaciones sin intervención humana. El término automatización también se ha utilizado para describir sistemas no destinados a la fabricación en los que dispositivos programados o automáticos pueden funcionar de forma independiente o semiindependiente del control humano. Objetivos de la automatización • Mejorar la productividad de la empresa, reduciendo los costes de la producción y mejorando la calidad de la misma. • Mejorar las condiciones de trabajo del personal, suprimiendo los trabajos penosos e incrementando la seguridad. • Realizar las operaciones imposibles de controlar intelectual o manualmente. • Mejorar la disponibilidad de los productos, pudiendo proveer las cantidades necesarias en el momento preciso. • Simplificar el mantenimiento de forma que el operario no requiera grandes conocimientos para la manipulación del proceso productivo. • Integrar la gestión y producción. Un sistema automatizado consta de dos partes principales: La Parte Operativa es la parte que actúa directamente sobre la máquina. Son los elementos que hacen que la máquina se mueva y realice la operación Instituto Tecnológico de Nogales deseada. Los elementos que forman la parte operativa son los accionadores de las máquinas como motores, cilindros, compresores y los captadores como fotodiodos, finales de carrera. La Parte de Mando suele ser un autómata programable (tecnología programada), aunque hasta hace bien poco se utilizaban relés electromagnéticos, tarjetas electrónicas o módulos lógicos neumáticos (tecnología cableada). En un sistema de fabricación automatizado el autómata programable está en el centro del sistema. Este debe ser capaz de comunicarse con todos los constituyentes de sistema automatizado. Ventajas Mayor productividad: el personal puede dedicar más tiempo a generar un mayor impacto en la empresa. Deje que los sistemas de software se encarguen de las tareas repetitivas. Mayor confiabilidad: al reducir la intervención humana, disminuye la necesidad de realizar controles y resolver problemas. Todas las tareas iguales se ejecutan siempre de la misma manera. Esto le permite saber con exactitud cuándo se llevarán a cabo los procesos, las pruebas, las actualizaciones, los flujos de trabajo, etc. y durante cuánto tiempo, y le da la certeza de que puede confiar en los resultados. Control simplificado: mientras más personas haya involucradas, mayor es la posibilidad de encontrar lagunas de conocimiento, lo cual implica que una parte de su empresa podría no saber qué o quiénes conforman la otra parte. Por eso es fundamental codificar las tareas para obtener un mejor control. Instituto Tecnológico de Nogales Desafíos Costo: el diseño de una solución eficaz de automatización lleva tiempo y energía. Alcance: la automatización no es sinónimo de inteligencia. Según el sistema que decida automatizar y su diseño, podrían quedar algunos puntos vulnerables fuera de sus límites. Para abordar el problema, puede delimitar la automatización a algunos aspectos o funciones. Tenga en cuenta que la eficacia y la seguridad de la automatización dependerán de la forma en que se implemente. Instituto Tecnológico de Nogales GRADOS DE LA AUTOMATIZACIÓN La automatización y la robótica son dos tecnologías estrechamente relacionadas. En un contexto industrial se puede definir la automatización como una tecnología que está relacionada con el empleo de sistemas mecánicos-eléctricos basados en computadoras para la operación y control de la producción. En consecuencia, la robótica es una forma de automatización industrial. Hay cuatro grados muy amplios de automatización industrial: • Automatización fija • Automatización programable • Automatización flexible • Automatización total Automatización fija La automatización fija se utiliza cuando el volumen de producción es muy alto, y por tanto se puede justificar económicamente el alto costo del diseño de equipo especializado para procesar el producto, con un rendimiento alto y tasas de producción elevadas. Además de esto, otro inconveniente de la automatización fija es su ciclo de vida que va de acuerdo a la vigencia del producto en el mercado. La justificación económica para la automatización fija se encuentra en productos con grandes índices de demanda y volumen. Instituto Tecnológico de Nogales Automatización programable La automatización programable se emplea cuando el volumen de producción es relativamente bajo y hay una diversidad de producción a obtener. En este caso el equipo de producción es diseñado para adaptarse a las variaciones de configuración del producto; esta adaptación se realiza por medio de un programa (Software). • Fuerte inversión en equipo general • Índices bajos de producción para la automatización fija • Flexibilidad para lidiar con cambios en la configuración del producto • Conveniente para la producción en montones Automatización flexible Por su parte la automatización flexible es más adecuada para un rango de producción medio. Estos sistemas flexibles poseen características de la automatización fija y de la automatización programada. Los sistemas flexibles suelen estar constituidos por una serie de estaciones de trabajo interconectadas entre sí por sistemas de almacenamiento y manipulación de materiales, controlados en su conjunto por una computadora. • Proveedores de equipos de automatización • Fuerte inversión para equipo de ingeniería • Producción continua de mezclas variables de productos • Índices de producción media • Flexibilidad para lidiar con las variaciones en diseño del producto Instituto Tecnológico de Nogales Las características esenciales que distinguen la automatización flexible de la programable son: • Capacidad para cambiar partes del programa sin perder tiempo de producción. • Capacidad para cambiar sobre algo establecido físicamente asimismo sin perder tiempo de producción. Automatización total Se dice que es una automatización de grado total o completa cuando el proceso o tarea es totalmente automatizada sin intervención humana directa, este tipo de automatización no es muy recurrente o usada ya que es complicado poder llegar a una automatización completa, sin embargo, si se existen. De los cuatro tipos de automatización, la robótica coincide más estrechamente con la automatización programable. Instituto Tecnológico de Nogales TIPOS DE AUTOMATIZACIÓN Las compañías que se decantan por iniciar un proceso de automatización industrial tienen a su disposición diferentes tipos de automatización en función de los diferentes grados de adopción, la gama de productos y el volumen de la producción. Automatización dura Se refiere a un proceso de automatización en el que el robot o la máquina ha sido diseñada para llevar a cabo una tarea específica, altamente repetitiva y para un volumen de producción muy alto. Estos procesos son rígidos y no admiten cambios, pero son muy rápidos, precisos, seguros y con elevadas tasas de producción. Los beneficios que aporta este tipo de automatización a la industria son ideales para procesos con un alto volumen de carga y una baja variabilidad del trabajo. Este tipo de automatización es el más económico. Automatización suave Siendo de equipo flexible permite configurar una máquina para adaptarse a un nuevo producto en poco tiempo. De esta manera, prácticamente no se pierde tiempo en el cambio de configuración de un artículo a otro. Como con este tipo de automatización no se pierde el tiempo en reprogramar el sistema ni en alterar la configuración física de las máquinas, no hace falta que se lleven a cabo los productos en lotes separados. Se recomienda utilizar este tipo de automatización en producciones medianas. Instituto Tecnológico de Nogales Gracias a la implementación de una automatización flexible, la producción es continua y se adapta a los distintos tipos de productos a los que se enfrenta una planta industrial. Diferencias entre la automatización dura y suave -La automatización suave se puede aplicar a procesos pequeños de producción manufacturera (producción en masa, que carecen de flexibilidad), es decir qué pueden aplicarse a cualquier tipo de grupo de producción por su grado de modificación en los parámetros de un proceso. -La automatización dura o posición fija se aplican a artículos normalizados como, por ejemplo: monoblock, una válvula, engranaje o un husillo. Aunque el tamaño de producto y los parámetros de procesamiento (velocidad, avance u profundidad de corte) se pueden cambiar estas máquinas con especializadas y carecen de flexibilidad Instituto Tecnológico de Nogales ¿Cuáles son los niveles de automatización en una organización? La automatización es la implementación de tecnología para mejorar la prestación de servicios o contener los costos. Se considera que es la integración de aplicaciones para reducir la dependencia de la mano de obra para lograr resultados más consistentes. La automatización se ha convertido rápidamente en una de las mejores formas para que las empresas brinden continuidad y se aseguren de que los procesos funcionen al nivel óptimo y que el negocio satisfaga la demanda y continúe creciendo en todas las áreas. Los proyectos de automatización, se desarrollan de diferente forma en cada empresa, sin embargo, para una estandarización del alcance que puede lograr una organización se desarrolló un esquema que define los niveles de automatización en la empresa. A continuación, te explicamos de qué se trata. La pirámide de la automatización Es una representación gráfica de los diferentes niveles de automatización en una fábrica o industria. También sirve como un ejemplo visual de cómo se está integrando la tecnología en la industria. Instituto Tecnológico de Nogales Pirámide de automatización: un proceso visual La pirámide de automatización es un ejemplo teórico-visual para explicar los 5 niveles que implica un proceso de automatización y de qué forma se integran todas las tecnologías que involucra. Se lee desde la base hacia la cúspide, considerando todas las comunicaciones entre las diferentes tecnologías. 1. Nivel de campo Este es el nivel de producción, en donde se encuentran todos los equipos físicos necesarios para la industria como sensores, actuadores y otros dispositivos para el trabajo físico y de monitoreo. 2. Nivel de control Como su nombre lo indica, aquí entran dispositivos para controlar y correr actividades de producción. En este nivel se incluyen sistemas como PLC y PID, mismos que recogen datos de sensores para generar acciones programadas. 3. Nivel de supervisión Mientras que en el nivel anterior se utilizan dispositivos PLC, en este nivel se utiliza SCADA para supervisar. Se trata de una tecnología combinatoria de los niveles anteriores para acceder a datos y sistemas de control desde una locación única, capaz de monitorear y controlar múltiples sistemas. 4. Nivel de planeación En este nivel es utilizado un dispositivo de gestión de manufactura llamado MES. Este es capaz de monitorear procesos de manufactura desde su inicio hasta el producto final y envío. Es aquí en donde la mayoría de los errores de producción frente a demanda son detectados. Instituto Tecnológico de Nogales 5. Nivel de gestión La cúspide de la pirámide es el nivel en el que se utilizan las tecnologías o sistemas de gestión de empresas llamado ERP. Este bloque permite a compañías y negocios monitorear los niveles de sus procesos de manufactura, ventas, compras y demás aspectos relacionados a producción. Los ERP permiten mantener procesos abiertos y eficientes para que los diversos equipos de una empresa estén en el mismo canal. Instituto Tecnológico de Nogales Bibliografía A. (2022a, agosto 22). ¿Qué tipos tipos de automatización industrial hay y cuáles necesitas? Neobotik. Recuperado 23 de agosto de 2022, de https://www.neobotik.com/tipos-de-automatizacion-industrial/ Andres, S. (s. f.). TIPOS DE AUTOMATIZACION. Teoría de la Automatización. Recuperado 23 de agosto de 2022, de http://sergio527tgs.blogspot.com/2010/05/tipos-de-automatizacion.html N. (2022b, enero 3). 10 beneficios de contar con un sistema de automatización industrial. Nexus Integra. Recuperado 24 de agosto de 2022, de https://nexusintegra.io/es/10-beneficios-de-contar-con-un-sistema-deautomatizacionindustrial/#:%7E:text=Automatizaci%C3%B3n%20dura%20o%20automatiza ci%C3%B3n%20fija,volumen%20de%20producci%C3%B3n%20muy%20alt o. ¿Qué es la automatización? Ventajas e importancia de automatizar. (s. f.). RedHat. Recuperado 23 de agosto de 2022, de https://www.redhat.com/es/topics/automation
