Las Tic en la automatización de la producción: aplicaciones a las áreas de manufactura, industria de procesos, construcciones y agro

1. Las Tic en la automatización de la producción: aplicaciones a las áreas de
manufactura, industria de procesos, construcciones y agro.
Casos en que se aplica la automatización:
Cuando la cantidad de producción es mucha o de la misma calidad de producto todo el
tiempo. Existen otros de diverso tipo de productos donde la complejidad es mayor, que
analizaremos a continuación.
La automatización industrial es el uso de sistemas o elementos computarizados y
electromecánicos para controlar procesos o maquinas industriales, como una
disciplina de la ingeniería que abarca la instrumentación industrial que incluye
sensores, transmisores de campo, sistemas de control y supervisión, sistemas de
transmisión y recolección de datos y las aplicaciones de software en tiempo real para
supervisar y controlar las operaciones de plantas o procesos industriales.
La pirámide de la automatización.
Representa los distintos niveles que se pueden controlar en un entorno industrial. Ellos
son de la base a la cima 1, 2, 3, 4, 5.
Nivel 1) Hardware y dispositivos que se pueden encontrar en un entorno industrial
como censores y actuadores.
Nivel 2, de Control) incluye los dispositivos lógicos como PC o PLC.
Nivel 3, sistemas SCADA, supervisión, control y adquisición de datos.
Nivel 4, Sistemas de ejecución de fabricación en tiempo real MES.
Nivel 5, Sistemas de gestión y planificación integral ERP
Todas las tecnologías se encuentran interrelacionadas dentro de cada nivel y entre los
distintos niveles a través de las comunicaciones industriales.
Tipos de automatización.
1) automatización fija. Cuando el volumen de producción es muy alto, se puede
justificar el diseño de equipo especializado ya que el rendimiento es alto y las
tasas de producción elevadas. Presenta como desventajas que el ciclo de vida
va de acuerdo a la vigencia del producto en el mercado.
2) Automatización programable. Cuando el volumen de producción es muy bajo y
existen gran diversidad de productos, el equipo debe ser diseñado para
adaptarse a las variaciones de configuración del producto. La adaptación se
realiza por medio de un programa. Se caracteriza por una fuerte inversión en
equipos, índices bajos de producción y flexibilidad para aliviar los cambios en la
configuración del producto.
3) Automatización flexible. Posee características de los dos anteriores. Son
constituidos por una serie de estaciones de trabajo interconectadas entre si por
sistemas de almacenamiento y manipulación de materiales, controlados en su
conjunto por una computadora.
Objetivos de la automatización.
• Reducir los costos de producción mejorando la calidad de la misma.
• Mejorar las condiciones de trabajo del personal, suprimiendo los trabajos
penosos e incrementando la seguridad.
• Realizar operaciones imposibles de controlar intelectual o manualmente.
• Mejorar la disponibilidad de los productos, pudiendo disponer de las cantidades
necesarias en le momento preciso. (“just in time”)
• Simplificar el mantenimiento.
• Los operarios no requieren gran nivel de conocimientos para la manipulación
del proceso productivo.
• Integrar gestión y producción.
CONCLUSIONES. La automatización es vista como una mejora para la industria,
provoca menos fallas en los productos y menos intervención de la mano humana.
Procesadores, Sistemas Operativos y Plataformas.
1-)Tipo de procesadores:
RISC (Reduced Instrucción Set Computing)

2. Computadora que posee un conjunto de instrucciones reducidas, cuyas características
son: pocas instrucciones y simples, arquitectura load/store, pocos modos de
direccionamiento, instrucciones de ancho fijo, gran numero de registros.
Utilizados en la industria, poseen un conjunto de características especiales como por
ejemplo tamaño reducido, resistencia a altas temperaturas, respuesta en tiempo real,
etc.
Aplicaciones en trenes, ambientes explosivos, subestaciones eléctricas.
http://www.microtec.com.ar/productos/computadoras-industriales/embedded
Ejemplos:
El Nuevo modulo procesador Q06CCPU para la programación en lenguaje de alto
nivel de Mitsubishi Electric.
Mitsubishi Electric continúa extendiendo su sistema Q de automatización. La
última incorporación al rango de productos es un modulo microprocesador con
un sistema de programación en tiempo real para programar aplicaciones para el
control de producción y de procesos en lenguajes de alto nivel (C/C++).
El modulo Q06CCPU esta diseñado específicamente para aplicaciones de control
industrial y utiliza el conocido sistema operativo VxWorks de Wind River. El modulo
puede ser utilizado por si solo o en modo multi-procesador. Se programa con
lenguajes de alto nivel (C/C++). El sistema operativo VxWorks es usado en
aplicaciones industriales, que conjuntamente con el diseño robusto del modulo, esta
diseñado para que no se produzcan fallos producidos por componentes de rotación
como ventiladores o motores, esto hace un conjunto sólido para soluciones de alta
fiavilidad.
EL corazón del Controlador C es un procesador 32-bit SH-4 RISC con 32 megabytes
de memoria. La memoria puede ser ampliada hasta un gigabytes con una tarjeta de
memoria estándar Compact Flash. El Controlador C viene equipado con un puerto
Ethernet y uno serie y viene a complementar el el rango ya existente de módulos de la
plataforma System Q de Mitsubishi Electric.
http://it.10-multa.com/other/38895/index.html
Diseño y desarrollo de un sistema electromecánico para limpiar, conservar y
dispensar frutas de manera automatizada”
http://it.10-multa.com/pravo/23609/index.html
Que es y para que sirve un PLC.
Se entiende por Controlador Lógico Programable (PLC), o Autómata Programable, a
toda máquina electrónica, diseñada para controlar en tiempo real y en medio industrial
procesos secuenciales. Su manejo y programación puede ser realizada por personal
eléctrico o electrónico sin conocimientos informáticos. Realiza funciones lógicas:
series, paralelos, temporizaciones, cuentas y otras más potentes como cálculos,
regulaciones, etc.
http://www.edudevices.com.ar/download/articulos/PLC/CURSO_PLC_01.pdf
2-)Sistemas Operativos en tiempo real.
1)Sistemas Operativos de Tiempo real (RTOS)
La mayoría de los sistemas embebidos están limitados por restricciones de tiempo
real. En los controles de producción las maquinas deben recibir sus ordenes al tiempo
justo para garantizar el buen funcionamiento de la fabrica y para satisfacer las
necesidades de los clientes. O en los vuelos, los sistemas de control de vuelos
contienen muchísimos artefactos cuyas operaciones dependen en exclusiva del
tiempo, como por ejemplo, los controles de combustión de las turbinas, etc.”Tiempo
Real” Significa que el sistema informático ya no controla su propio dominio de tiempo,
ahora el progreso del tiempo del ambiente es el que dicta como el tiempo progresa
dentro del sistema.
http://jeuazarru.com/wp-content/uploads/2015/11/RTOS1.pdf
Tutorial.
https://www.youtube.com/watch?v=b34AahjBVaU

3. 2)Sistema Operativo ROS
http://www.ros.org/
https://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_Operativo_Rob%C3%B3tico
kit de desarrollo de código abierto SDK
http://www.goit.cl/brochures/SentiBotics_Catalogo_2015_03_29.pdf
3-)Plataforma de automatización iQ
http://pdf.directindustry.es/pdf/mitsubishi-automation/q-plataforma-automatizacion-
solucion-universal-automatizacion-obtener-maximo-rendimiento-inversion/7025-
561807.html
Fabricantes.
a) Mitsubishi Electric.
https://es3a.mitsubishielectric.com/fa/es/news
Cursos.
http://www.mitsubishielectric.com/fa/assist/e-learning/spa.html - es_ba
Curso básico de robots.
http://www.mitsubishielectric.com/fa/assist/e-
learning/pdf/spa/FA_Equip_for_Begin_spa_Industrial_Robots.pdf
b) Intel.
http://www.intel.la/content/www/xl/es/industrial-automation/industrial-
applications/overview.html
Un ejemplo utilizado en la detección de derrames de petróleo
https://www-ssl.intel.com/content/www/xl/es/industrial-automation/overview.html
Soluciones de ensamblado
http://www.intel.la/content/www/xl/es/internet-of-things/case-studies/iot-automation-
robotic-application-case-study.html
c) Siemens
http://www.industry.siemens.com/automation/aan/es/manufacturing-execution-system-
mes/pages/default.aspx
d) Rethink Robotics
http://www.rethinkrobotics.com/
tecnologías avanzadas y automatización,
https://www.youtube.com/watch?v=8jGA7JW9Eyg
construir un robot
http://www.rethinkrobotics.com/build-a-bot/sawyer/
incluye: Incluye un brazo 7 DOF con el torso y la cabeza, sistema de visión integrada, sistema de
control del robot integrado, sistema de seguridad integrado. También incluye un año de suscripción
a las actualizaciones de software de capacidad y una garantía de un año.
e) Universal Robots
https://www.universal-robots.com/es/
https://www.youtube.com/watch?time_continue=20&v=-bFgAvCDFqI
f) SFEG
http://www.sfeg.com/
g) Comau
http://www.comau.com/EN/our-competences/robotics
modelos
http://www.comau.com/en/our-competences/robotics/robot-team
La Internet de las Cosas.
El número de dispositivos conectados que pueden compartir datos esta creciendo
exponencialmente, con estimaciones de hasta 75 millones de dispositivos estarán
conectados a Internet en 2020.1 Con lo que se conoce como
Internet de las cosas (IoT), esta rápida proliferación de dispositivos conectados
representa un cambio transformador en el sector industrial, sobre todo a través de la
convergencia de la tecnología de la información (TI) y tecnología de operación (OT).

4. El dramático crecimiento de las conexiones, incluidas las de los nuevos dispositivos e
infraestructuras existentes, también ha provocado un aumento sin precedentes en los
volúmenes de datos.
Estos datos representan una eficiencia de producción sin explotar, nuevos servicios
diferenciadores de marca, pero sólo si los datos pueden ser efectivamente analizado y
su valor realizado y conectado. Interoperar y comunicarse. Un paso clave para ayudar
a las empresas industriales a capitalizar.
En IoT, y un concepto de tecnología relacionado llamado Industria 4.0 que trata
específicamente el entorno industrial o industrial, implica establecer mejores
horizontales (es decir, tener una, comunicación de máquina a máquina.
http://www.intel.la/content/www/xl/es/internet-of-things/case-studies/beckhoff-
accelerates-iot-case-studies.html
Redes de comunicación Industriales.
En la parte inferior de la pirámide de automatización se encuentran los llamados
dispositivos de campo que actúan directamente sobre el proceso productivo. Las
comunicaciones a este nivel deben poseer unas características particulares para
responder a necesidades de comunicación en tiempo real y ser capaces de resistir un
ambiente hostil donde existe gran cantidad de ruido electromagnético y condiciones
ambientales duras.
Según el entorno donde van a ser instaladas existen distintos tipos de redes:
• Red de factoría.
• Red de Planta.
• Red de célula.
• Bus de campo.
http://www.uv.es/rosado/courses/sid/Capitulo3_rev0.pdf
Industria de Procesos.
Ejemplo de nivel 4 de la pirámide de automatización (ver pirámide de automatización)
sistema MES.
MES SIMATIC IT de procesos es una solución de TI-planta centrada en cubrir todas
las necesidades de fabricación en el mercado de Procesos e Industria híbrido.Se llena
la brecha entre los sistemas de negocios (por ejemplo, ERP) y sistemas de control,
creando las condiciones para un aumento de eficiencia en la planta y en las
operaciones de la cadena de suministro.
SIMATIC IT para el proceso llena la brecha entre los sistemas comerciales y
logísticos (por lo general, ERPs) y sistemas de control, que proporciona las
condiciones para aumentar la eficiencia global de la cadena de suministro.
http://w3.siemens.com/mcms/mes/en/industry/processindustry/Pages/Default.aspx
(En ingles)
Aplicaciones a la elaboración de la
cerveza.http://w3.siemens.com/mcms/mes/en/industry/processindustry/brewing/Docum
ents/Brewery_Brochure.pdf
Proyectos.
Proyecto SUBE
http://www.microtec.com.ar/casos-de-exito/proyecto-sube_206.html
Control Trenes de carga
http://www.microtec.com.ar/casos-de-exito/control-inteligente-en-trenes-de-
carga_208.html
Productos.
http://www.microtec.com.ar/productos
Integración de sistemas MES-ERP en industrias de manufactura.
http://www.laccei.org/LACCEI2009-Venezuela/p207.pdf
El libro de la automatización de Mitsubishi
http://pdf.directindustry.es/pdf/mitsubishi-automation/libro-automatizacion-mundo-lleno-
soluciones/7025-561928.html
Anexos:

5. Automatización de procesos industriales.
https://www.youtube.com/watch?v=8zz6njwLrwg
Aplicación de la automatización a procesos industriales
https://www.youtube.com/watch?v=8zz6njwLrwg

6. Automatización de procesos industriales.
https://www.youtube.com/watch?v=8zz6njwLrwg
Aplicación de la automatización a procesos industriales
https://www.youtube.com/watch?v=8zz6njwLrwg