El documento describe la historia y desarrollo de la automatización industrial desde la máquina de vapor hasta los sistemas de control lógico programable modernos. Detalla etapas clave como la introducción de la línea de montaje de Ford en 1913 y el desarrollo de los primeros robots industriales en la década de 1960. También explica conceptos básicos de automatización como sus objetivos, componentes y beneficios para la productividad y seguridad laboral.

1. 2013
INTEGRANTES:
CASTILLOHUAMAN, VickEduardo
GONZALESMELÉNDEZ, Jorge Alfredo.
PAREDESOLANO,FreddyMartin
PEREZ AGUILAR, Daniel Alexis
YOPLA SANCHEZ,LuisAlberto
2013
AUTOMATIZACIÓN DE OPERACIONES MANUALES
DOCENTE:ING. Lisi Fernández Vásquez
GRUPO:B
GRUPODE TRABAJO: GREYFOX
CICLO: OCTAVO

2. INTRODUCCIÓN
La técnicade la automatizaciónesunadisciplinaque abarca variasespecialidadesyque,porlo
tanto, recurre a conocimientos y métodos de diversas ciencias de ingeniería. La norma DIN
19223 define unautómatacomounsistemaartificialquese comportade determinadasmaneras
relacionando comandos de entrada con estados del sistema, con el fin de obtener las salidas
necesarias para solucionar tareas.
Para configurar procesos automáticos modernos se necesitan tres componentes:
• Sensores para captar los estados del sistema
• Actuadores para emitir los comandos de control
• Unidades de control para la ejecución del programa y para tomar decisiones.
Etapas importantes en la historia del desarrollo de la técnica de la automatización
Hoy en día, cuando se usa el concepto «técnica de la automatización», se piensa en robots
industrialesyensistemasde control mediante ordenadores.Pero,enprincipio,latécnicade la
automatización empezó mucho antes en los talleres artesanales y en las plantas industriales.
Concretamente,desde que se empezó a utilizar la máquina de vapor de James Watt en el año
1769. Fue la primera vez que la fuerza humana o animal fue sustituida por una máquina.
Estas máquinasde vaporse utilizabanparaextraerel aguade lasgalerías enlasminaso para el
funcionamiento de máquinas herramienta. Una sola máquina de vapor podía poner en
funcionamiento varias máquinas a través de una complicada estructura de ejes y correas de
cuero (correas de transmisión) instalados en el techo de la nave de la fábrica.
En 1820, el físicodanésOersteddescubrió el electromagnetismo,ThomasDavenportdesarrolló
en 1834 el primer motor de corriente continua con conmutador de polos y un año después
patentó su invento. Sin embargo,transcurrieron muchos años hasta que en1866 se empezó a
utilizarel motoreléctricoa granescala.La utilizaciónse generalizócuandoWernervonSiemens
inventóladínamo,que ofreciólaposibilidadde generarcorriente eléctricade modosencilloen
grandes cantidades. A partir de entonces, el motor eléctrico fue sustituyendo a la máquina de
vapor como elemento de accionamiento.
En 1913, Henry Ford introdujoel primersistemade fabricaciónde productosengrandesseries
con cintasde transporte.El primerproductofabricadode estamanerafue el famosoautomóvil
ModeloTde Ford.Coneste sistemanosolamente aumentóconsiderablemente laproductividad
sino que el tiempo necesario para fabricar un automóvil se redujo de 750 horas a tan sólo 93
horas.Tambiénfue el iniciode laproducciónde automóvilesengrandesseries.Graciasal mayor
nivel de productividad,laempresaFordfuecapazde pagaren1913 a sustrabajadoresunsueldo
de 5 dólaresporunajornadalaboral de 8 horas.El preciodel ModeloTbajóa más o menos600
dólaresestadounidenses.El automóvilse transformóenunproducto de consumoaccesible para
una gran parte de la población, con lo que perdió su carácter de exclusividad.
El trabajo científico realizado por el estadounidense Frederick Winslow Taylor sobre la
fabricación mediante cintas o cadenas de montaje sirvió de base para la configuración de
sistemas de producción constituidos por pasos de trabajo muy sencillos,de los que también
podían hacerse cargo trabajadores sin instrucción especial alguna.

3. Cadena de montaje en Ford, 1921
En 1873 se otorgóuna patente a una máquinaautomáticapara la fabricaciónde tornillos,enla
que se utilizaban discos de levas para memorizar cada una de las secuencias del programa.
En 1837, Joseph Henry inventó un conmutador electromagnético que tomó el nombre de
“relais” o relé, tal como se llamaban en francés las postas, es decir, el conjunto de caballerías
que se apostabana distanciade dos o tres leguaspara que,cambiandoloscaballos,hicieranel
viaje con más rapidez los viajeros y en especial el correo.
Primero,losrelésfueronutilizadosparaamplificarlasseñalesenlasestacionestelegráficasque
transmitían datos en código Morse. Posteriormente fueron incluidos en sistemas de control
eléctricos. Estos sistemas de control, en los que se incluían relés fijamente cableados, se
llamaroncontroleslógicoscableados.Este esuntérminoque se sigue utilizandohastael díade
hoy.Cuandoaparecieronlosrelés,fue posible realizar tareasde control máscomplejas,peroel
diseñode loscircuitosrequeríamucho tiempodebidoal cableadoy,además,la localizaciónde
fallos era muy complicada.
JosephEngelberterpresentóen1959el prototipode unrobotindustrial queempezóautilizarse
a partir del año 1961 en las plantas de General Motors para fabricar automóviles. Aquél robot
aún tenía actuadores hidráulicos. Posteriormente, los robots industriales tenían únicamente
motores eléctricos.
Un equipo de investigadores estadounidenses de la empresa Allen Bradley, dirigidos por Odo
Struger, desarrollóen1968 el primercontrol lógicoprogramable (PLC).A partirde entoncesfue
posible modificar un programa de manera sencilla,sin tener que modificar el cableado de una
gran cantidad de relés.
Los robotsindustrialesempezaronadifundirseenlaproducciónindustrial apartirdel año1970.
Y su éxitoperdurahastalaactualidad.Ningúnsistemamodernode fabricaciónpuedeprescindir
de robots industriales.Inclusose puede afirmarque suimportanciavaenaumento.Tansóloen
Alemaniahaymásde 100 000 robots,lamayoría de ellosenlasfábricasde automóvilesyenlas
plantas de los proveedores de ese mismo sector industrial.

4. AUTOMATIZACIÓN DE OPERACIONES MANUALES
AUTOMATIZACIÓN
La automatización es un sistema donde se trasfieren tareas de producción, realizadas
habitualmente por operadores humanos a un conjunto de elementos tecnológicos.
Un sistema automatizado consta de dos partes principales:
 Parte de Mando
 Parte Operativa
La Parte Operativa
Es la parte que actúa directamente sobre la máquina. Son los elementos que hacen que la
máquinase muevayrealice laoperacióndeseada.Loselementosque formanlaparte operativa
son los accionadores de las máquinas como motores, cilindros, compresores y los captadores
como fotodiodos.
La Parte de Mando
Suele serunautómataprogramable (tecnologíaprogramada),aunquehastahace bienpocose
utilizabanreléselectromagnéticos,tarjetaselectrónicasomóduloslógicosneumáticos
(tecnologíacableada). Enunsistemade fabricaciónautomatizadoel autómataprogramable
estáen el centrodel sistema.Este debe sercapazde comunicarse contodoslos constituyentes
de sistemaautomatizado.
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 ladisponibilidadde losproductos,pudiendo proveerlascantidadesnecesarias
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.

5. SISTEMAS DE AUTOMATIZACIÓN
En un proceso no siempre se justifica la implementaciónde sistemas de automatización,pero
existen indicadores que justifican y hacen necesario la implementación de estos sistemas, los
principales son los siguientes:
 Requerimientos de un aumento en la producción.
 Requerimientos de una mejora en la calidad de los productos.
 Necesidad de bajar los costos de producción.
 Escasez de energía.
 Encarecimiento de la materia prima.
 Necesidad de protección ambiental.
 Necesidad de brindar seguridad al personal.
 Desarrollo de nuevas tecnologías.
La automatizaciónsoloesviablesi al evaluarlosbeneficioseconómicosysocialesde lasmejoras
que se podrían obtener al automatizar, estas son mayores a los costos de operación y
mantenimiento del sistema.
La automatización de un proceso frente al control manual del mismo proceso, brinda ciertas
ventajas y beneficios de orden económico, social, y tecnológico, pudiéndose resaltar las
siguientes:
 Se asegura una mejora en la calidad del trabajo del operador y en el desarrollo del
proceso, esta dependerá de la eficiencia del sistema implementado.
 Se obtiene una reducción de costos, puesto que se racionaliza el trabajo, se reduce el
tiempo y dinero dedicado al mantenimiento.
 Existe una reducción en los tiempos de procesamiento de información.
 Flexibilidadparaadaptarse anuevosproductos(fabricaciónflexibleymultifabricación).
 Se obtiene un conocimiento más detallado del proceso, mediante la recopilación de
información y datos estadísticos del proceso.
 Se obtiene unmejorconocimientodel funcionamientoyperformance de losequiposy
máquinas que intervienen en el proceso.
 Factibilidad técnica en procesos y en operación de equipos.
 Factibilidad para la implementación de funciones de análisis, optimización y
autodiagnóstico.
 Aumentoenel rendimientode losequiposyfacilidadparaincorporarnuevosequiposy
sistemas de información.
 Disminución de la contaminación y daño ambiental.
 Racionalización y uso eficiente de la energía y la materia prima.
 Aumento en la seguridad de las instalaciones y la protección a los trabajadores.

6. Existen ciertos requisitos de suma importancia que debe cumplirse al automatizar, de no
cumplirse con estos se estaría afectando las ventajas de la automatización, y por tanto no se
podría obtener todos los beneficios que esta brinda, estos requisitos son los siguientes:
 Expansibilidad y escalabilidad: Es una característica del sistema que le permite crecer
para atender las ampliaciones futuras de la planta, o para atender las operaciones no
tomadas en cuenta al inicio de la automatización.Se analiza bajoel criterio de análisis
costo-beneficio, típicamente suele dejarse una reserva en capacidad instalada ociosa
alrededor de 10% a 25%.
 Manutención: Se refiere a tener disponible por parte del proveedor, un grupo de
personal técnico capacitado dentro del país, que brinde el soporte técnico adecuado
cuando se necesite de manera rápida y confiable. Además implica que el proveedor
cuente con repuestos en caso sean necesarios.
 Sistema abierto: Los sistemas deben cumplir los estándares y especificaciones
internacionales. Esto garantiza la interconectividad y compatibilidad de los equipos a
través de interfaces y protocolos, también facilita la interoperabilidad de las
aplicaciones y el traslado de un lugar a otro.
Elementos de una Instalación Automatizada
Maquinas: son los equipos mecánicos que realizan los procesos, traslados, transformaciones,
etc. De los productos o materia prima.
Accionadores: son equipos acoplados a las máquinas, y que permiten realizar movimientos,
calentamiento, ensamblaje, embalaje. Pueden ser:
Accionadores Eléctricos: usan la energía eléctrica, son por ejemplo, electroválvulas, motores,
resistencias, cabezas de soldadura, etc.
Accionadores Neumáticos: usan la energía del aire comprimido, son por ejemplo, cilindros,
válvulas, etc.
Accionadores Hidráulicos: usan la energía de la presión del agua, se usan para controlar
velocidades lentas pero precisas.
Pre Accionadores:se usan para comandary activar losaccionadores.Porejemplo,contactores,
switchs, variadores de velocidad, distribuidores neumáticos, etc
Captadores: son los sensores ytransmisores,encargadosde captar las señalesnecesariaspara
conocer los estados del proceso, y luego enviarlas a la unidad de control.
Interfaz Hombre-Máquina: permite la comunicaciónentre el operario y el proceso,puede ser
una interfaz gráfica de computadora, pulsadores, teclados, visualizadores, etc.
Elementos De Mando: son los elementos de cálculo y control que gobiernan el proceso, se
denominan autómata, y conforman la unidad de control.

7. Caso de Automatizaciónminera
El papel que desempeñala automatizaciónenlamineríase basa enel diseñoymejorade
sistemas,que optimizan lautilizaciónde consumoe recursos.El usode técnicasde control
avanzadoayudaa predeciryprevenirsituacionesinusualesque puedancausardañosen
equipamientos clave,pérdidasde producciónyconsumoexcesivode energía.
MineraYanacocha
Se encuentraubicadaen la provinciaydepartamentode Cajamarca,suzona de operaciones
estáa 45 kilómetrosal norte del distritode Cajamarca,entre los3500 y 4100 metros sobre el
nivel del mar.
Automatización enYanacocha
Etapas del proceso para producciónde lasbarras dore comienzacon:
Proceso de lixiviaciónenpilas
Es un sistemaautomatizadode goteo,vierte unasolucióncianuradade 50 miligramosporlitro
de agua sobre la pilade lixiviacióndondese acumulael mineral extraído.

8. Proceso GoldMill
La plantaGoldMill (Molinode Oro) extrae el metal que nopuede serobtenidomediante la
lixiviaciónenpilas.El orose recuperaen laplantaGold Mill en24 horas.
Columnasde Carbón
Procesoque permite concentrarlacantidadde oro que hay enla soluciónrica, paraluego
recuperarloenel procesoMerrill Crowe,el cual se daen dosetapas como observamosenla
Figura1.5. La primeraesla etapade desorción,enla
que haciendocircularunasolucióncianurada,se saca el oro atrapadoen la
superficie delcarbónactivado.Lasegundaetapaesla de adsorción;enellase
pasa la soluciónricaa travésde columnascargadas con carbón activado,para
que el oro seaatrapado enlosporos del carbón.

11. NUESTRO APORTE
Proceso de atención y ventas realizado Manualmente
Actividades realizadas Manualmente
ACTIVIDAD TIEMPO MINIMO TIEMPO MAXIMO
Verificación de Solicitud de Producto. 1 minuto 1 minuto
Verificación de Stock. 1/2 minuto 1 minuto
Verificación de Precio. 1/2 minuto 1 minuto
Búsqueda de Producto Sustituto. 1 minuto
Verificación de Stock. 1 minuto
Verificación de Precio. 1 minuto
Confirmación de venta. 1 minuto 2 minutos
Confirmaciónde la cantidad pedida en el almacén. 1 minuto 2 minutos
Confirmación entrega directa o posterior. 1 minuto 2 minutos
Calcular Importe. 1 minuto 2 minutos
Emisión de Comprobante 1 minuto 2 minutos
TOTAL 7 minutos 16 minutos

12. Automatización del Proceso de Atención y Ventas
La automatización de los procesos se realizara gracias a la adquisición de un software (herramienta
tecnológica) que gestiona parte del proceso de atención y el proceso de ventas.
Acceso al Módulo de la venta para gestionar una nueva venta.

13. Verificación deproducto, stock,precio. Mediante el módulo de ventas del programa (2 min).
Verificación deproducto sustituto, stock,precio. Mediante el módulo de ventas del programa (2m).
Confirmación deventa y stock en almacén (1 min).
Confirmación entrega directa o posterior (1 min).
Calculo deImporte (1/2 min)

14. Emisión de comprobante (impresión mediante el sistema) entre 1/2 y 1 min.
Modelamiento del proceso de ventas y atención automatizado
Actividades resultantes tras la automatización por el sistema.
ACTIVIDAD TIEMPO MINIMO TIEMPO MAXIMO
Verificación de producto, stock, precio. 2 minutos 2 minutos
Verificación de producto sustituto, stock, precio. 2 minutos
Confirmación de venta y stock en almacén. 1 minuto 1 minuto
Confirmación entrega directa o posterior. 1 minuto 1 minuto
Calculo de Importe 1/2 minuto 1 minuto
Emisión de comprobante 1/2 minuto 1 minuto
Total 5 minutos 8 minutos
Comparación de tiempos estimados de realización deproceso en forma manual y automatizada
mediante el Sistema de Logística.
ACTIVIDAD Manual Automatizado
Verificación de producto, stock, precio. 2 – 3 min 2 min
Verificación de producto sustituto, stock, precio. 0 – 3 min 0 - 2 min
Confirmación de venta y stock en almacén. 2 – 4 min 1 min
Confirmación entrega directa o posterior. 1 – 2 min 1 min
Calculo de Importe 1 – 2 min 1/2 a 1 min
Emisión de comprobante 1 – 2 min 1/2 a 1 min

15. Total 7 – 16 min 5 a 8 min
Conclusión
Como vemos la automatización de las operaciones manuales permitemejorar el tiempo de ejecución del
proceso hasta en un 50%, estimando la reducción de tiempo de una operación manual de 16 minutos a
un tiempo de 8 minutos después de la automatización gracias al sistema.
Conclusiones Generales
Los proyectos de automatización tendrán éxito si y sólo si coinciden con las metas y estrategias de la
organización.
El proyecto de automatización debe ser entregado a todos los participantes del proyecto, los que deben
estar de acuerdo con sus objetivos y además comprometidos con ellos.
La correcta justificación de un proyecto debe darse cuando se conocen todos los ingresos y egresos
propios del proyecto de automatización.