Ventajas de la automatización de procesos industriales
Uno de los principales servicios que ofrecemos a empresas es la automatización de procesos industriales. En MG Electricidad trabajamos en buena parte en el sector de la industria alimentaria, aunque también abarcamos otras disciplinas como la gráfica, farmacéutica, química, petrolera, plástica, de telecomunicaciones. La automatización industrial se trata del uso de tecnologías para el control y monitoreo de procesos industriales, dispositivos o maquinaria, que por lo común representan funciones en serie, haciendo que determinadas acciones trabajen de manera automática, disminuyendo en el desarrollo la intervención humana.
Creemos en la automatización como un punto capital para las empresas en todo tipo de sectores. En el tipo de mercado global en que nos encontramos, la evolución y la supervivencia de muchas industrias puede derivar de cualquier ventaja que a nivel de producción puedan tener sobre sus competidores directos.
La competitividad y la naturaleza de la selección entre oferta y demanda, nos insta a cada vez más rentables y eficientes en nuestro tipo de producción, y la automatización de procesos industriales nos ayudará a alcanzar la máxima optimización del tiempo y los costes.Concepto de Automatización de Procesos Industriales
La automatización nos permite a su vez la implementación de soluciones innovadoras, que en balance mejoren a antiguos procesos manuales. Implementación de la tecnología y sistemas de control, como software, cuadros eléctricos, circuitos o centros de comunicación, para la gestión de la maquinaria y sus líneas de producción.
Por ejemplo, la automatización para la elaboración de separación y limpieza en la industria alimentaria de los frutos secos, ha mejorado la calidad del producto así como incrementado su cantidad con el uso de menor energía y fuerza de trabajo.
La automatización de procesos industriales nos da la posibilidad de gestionar y controlar cada fase de negocio. En MG Electricidad estudiamos la solución más eficiente, en función de tu empresa, y si ésta requiere operaciones complejas pero reiterativas, donde además es preciso un alto nivel de seguridad y exactitud en la ejecución de cada operación.
Automatización de procesos industriales
Los entornos de la automatización industrial
Existen dos entornos donde la automatización industrial es aplicable: los entornos OT o entornos operativos, donde se llevan a cabo labores de manufactura tradicionales; y los entornos IT o entornos de información, centrados en los ordenadores y su sistema de software.
Es decir, la parte operativa son elementos como sensores, actuadores, cilindros, motores, células, sistemas de visión o compresores neumáticos, que hacen que un robot o máquina pueda desarrollar una tarea concreta. Mientras que la segunda parte se ocupa de dichos elementos físicos mediante un autómata programable, API, PLC o estaciones de automatización.
Dentro del entorno de aplicaciones, en MG Electricidad destacamos en determinados software de control, como sistemas de supervisión, control y adquisición de datos (SCADA) o software de gestión como MES o ERP. En referencia a la automatización industrial en los entornos IT, una de las últimas tendencias en el sector es la tecnología RPA (Robotic Process Automation) que ofrece el reemplazo de tareas manuales por tareas automatizadas sin modificar el orden de los procesos.
Un sistema automatizado usa distintos elementos y componentes especiales de hardware y software para implementar sistemas de control y monitoreo. En los últimos años, el número de estos productos se ha desarrollado a partir de diversos proveedores que comercializan sus propios productos especializados. En MG Electricidad trabajamos con distintos de estos proveedores, como son ABB, Ifm, Rockell Automation, Rittal, Sick, Eldon, Siemens, entre otros.
Tipos de automatización industrial
Automatización industrial fija:
Automatización industrial fija. Sistemas de mecanización relativamente sencillos y asequibles, configurados para tareas específicas. En su contra, si tal actividad deja de ser necesaria, no se pueden usar para otro cometido. Aún así, suelen ser la mejor opción cuando buscamos producir volúmenes muy altos de un determinado artículo al mayor ritmo posible.
Automatización industrial programable
Capital para la producción de varios tipos de productos por lotes. Suelen ser más lentos que los sistemas fijos, aunque su configuración es más versátil y adaptable a las necesidades de producción.
Automatización industrial flexible
Estos sistemas combinan los beneficios de la tecnología fija y la programable: el ritmo de producción es similar a la automatización industrial fija, a la vez que dan margen para configurar alteraciones lo largo del proceso.
Equipos o herramientas de la automatización industrial
A continuación resumimos los equipos o elementos que realizan determinadas funciones de la automatización industrial, como el control, la detección, la supervisión y la monitorización.
Sensores y actuadores
Los sensores transforman las variables físicas del proceso, como el caudal, la presión o la temperatura en variables eléctricas o neumáticas. Sus señales servirán para procesar información, analizarla y en función, tomar decisiones para producir la salida de control.
Finalmente, los controladores producen las salidas calculadas y son aplicadas como entradas de señales eléctricas o neumáticas a los llamados actuadores, que convertirán las señales eléctricas o neumáticas en variables físicas del proceso analizado. Entre los actuadores podemos encontrar elementos como relés, válvulas de control, motores…
Al margen de los anteriores sistemas, están los denominados instrumentos inteligentes: sistemas integrados de detección o actuación de elementos, que destacan por ser capaces de establecer una comunicación con los buses de campo. Tales dispositivos están compuestos por un circuito de acondicionamiento de señal interno y permiten una conexión directa al link de comunicación en el sistema de bus industrial.
Controlador lógico programable (PLC)
El autómata programable (PLC) es un dispositivo capital de la automatización industrial. Es un controlador lógico programable, que permite controlar los dispositivos y cambiar de manera sencilla de un proceso a otro. El PLC está pensado para múltiples configuraciones de entrada y salida y es capaz de soportar altas temperaturas con resistencia a la vibración y al impacto.
Control de Supervisión y Adquisición de Datos (SCADA)
SCADA es una aplicación que capta datos operativos del sistema para poder controlarlo y optimizarlo. Las aplicaciones pueden tratarse de acciones de un proceso de destilación petroquímica, un compresor de tubería o un sistema de filtración de agua…
La existencia y evolución de cualquier empresa, independientemente del sector al que pertenezca, obedece de la necesidad de optimizar el rendimiento de sus activos a través de la excelencia operativa. Adelantarse a la competencia permite encontrar flujos de trabajo más ágiles y con menos esfuerzo.
Interfaz hombre-máquina (HMI)
La Interfaz Hombre-Máquina (HMI) incorpora un sistema electrónico necesario para señalar y controlar el estado de los equipos de automatización industrial. Además, nos ayuda a controlar los equipos de automatización industrial.
Red Neuronal Artificial
Este sistema se basa en un modelo matemático y se encarga de procesar la información que llega de las redes de comunicación. Las estructuras de RNA se pueden cambiar en base a determinados datos externos e internos introducidos en la fase de configuración del sistema.
Sistema de control distribuido (DCS)
El Sistema de Control Distribuido (DCS) es otro sistema de automatización industrial, muy popular por su uso en múltiples procesos dentro de la industria manufacturera. Sus distintas aplicaciones comprenden redes de energía eléctrica y plantas de generación, sistemas de control ambiental, señales de tráfico, sistemas de gestión de agua, plantas químicas, fabricación y clasificación de productos farmacéuticos, entre otros.
Robótica
En paralelo a la evolución de la tecnología, el uso de la robótica se ha normalizado en distintos ámbitos industriales. Los robots pueden ser útiles para llevar a cabo diversas tareas de aplicación, como la asignación, la pintura, la soldadura, la reparación, etc. El papel de los sistemas robóticos industriales durante el proceso de producción engloba desde los inicios del montaje y los tratamientos internos hasta las pruebas finales de dicho proceso.
Ventajas de la automatización de procesos industriales
Actualmente muchas empresas somos conscientes de la importancia de introducir sistemas de automatización industrial de nueva generación en los centros de trabajo. Sin embargo, muchas no son activas en tal implementación, sabiendo que automatizar procesos será indispensable tarde o temprano para mantener su nivel de competitividad en el futuro. A continuación, relatamos las ventajas de la automatización de procesos industriales:
Reducción de costes de fabricación.
Los sistemas de automatización industrial son muy rentables en cuanto al retorno de inversión. Funcionan sólo con gastos de mantenimientos que pueden ser planificados y realizan actividades que, de otra manera, requeriría de mucho personal humano.
Mayor eficiencia del proceso de producción.
Los sistemas industriales resultan fundamentales a la hora de llevar a cabo tareas repetitivas y una vez configurados y calibrados no modifican su funcionamiento, es decir, tienen siempre resultados consistentes.
Rapidez en el procesamiento de la información de toda la producción.
Las máquinas que automatizan procesos en las industrias son significativas por su facultad de trabajar sin cesar.
Agilidad en la respuesta a las demandas del mercado.
El aumento acelerado en la demanda de la producción de alimentos a nivel global ha impulsado la automatización de procesos industriales. Hay muchas empresas de la industria alimentaria que están adoptando sistemas automatizados para reducir la carga laboral y lograr que el negocio crezca a un ritmo respetable.
Mejora de la seguridad de los procesos y la calidad de la producción.
Mediante la reducción de costes asociados a la implementación de estos sistemas, es posible ofrecer más productos, de mejor calidad y a mejores precios.
Más exactitud en los controles de calidad.
La relación calidad/precio es el mayor dilema entre los productores y consumidores de alimentos. El uso de maquinarias automatizadas para el procesamiento y el empaquetado de los productos, permite supervisar y corregir los defectos cómodamente.
Control de todos los procesos.
Las automatización nos permite rastrear los productos en sus etapas de procesamiento y distribución. Así memoramos la calidad, seguridad y rentabilidad simultáneamente. Además, en caso de hallar un lote de producto defectuoso, podremos separarlo lo más rápido posible.
Reparación remota.
La reparación, el mantenimiento y la adaptación de los sistemas robotizados y motores eléctricos se pueden llevar a cabo a distancia por los técnicos en automatización.
Uso eficiente de la energía y la materia prima utilizada para el producto:
La automatización industrial optimiza el uso de materiales, con lo que se evita el desperdicio de materia prima, siendo en casi todas las líneas más eficientes los brazos del robot que los del ser humano.
Producción flexible y escalable.
La flexibilidad y la capacidad de expansión son dos grandes ventajas de la automatización de procesos industriales. Si bien para las pequeñas empresas no es sencilla optar por una solución de automatización integral completa, pueden ir agregando componentes y maquinaria en función de sus necesidades, y así expandir su negocio de forma escalable.
La automatización es futuro
En resumen, la automatización es clave en la industria 4.0 y actualmente se puede considerar valor indispensable entre las empresas industriales. Según Fortune Business Insights, se espera que el mercado de la automatización industrial crezca un 200% para el año 2026. Por todo ello, la automatización representa ventajas en muchos aspectos, pero ante todo en términos de ahorro en tiempo y costes.
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