La automatización es una disciplina extensa, tanto en aplicaciones como en historia. Aunque usualmente se asocia a la manufactura, resulta fácil perder el foco de todo lo que abarca. La automatización involucra los procesos de manufactura, a los profesionales, productos y servicios que influyen en ella como el transporte, los suministros de agua y energía, la medición, los servicios de laboratorio o la logística, entre otros.
Según la Sociedad Internacional de Automatización (ISA): “La automatización cruza todas las funciones dentro de la industria, desde la instalación, la integración y el mantenimiento hasta el diseño, la adquisición y la gestión. La automatización llega incluso a las funciones de marketing y ventas de estas industrias”.
¿Por qué automatizar procesos?
La respuesta simple es: porque existe un beneficio medible.
La automatización no es una disciplina nueva. La Primera Revolución Industrial en el siglo XVIII trajo el regulador centrífugo, ejemplo de un elemento de control para las válvulas de paso de vapor que regulaba el funcionamiento de los primeros motores y eliminaba la necesidad de un operador para regular la cantidad de vapor en el sistema.
Este simple e ingenioso mecanismo demuestra tres beneficios de la automatización de un proceso:
- Productividad, al contribuir con el funcionamiento constante del motor.
- Calidad, al reducir la posibilidad de un error humano.
- Seguridad, al remover al operador de la cercanía de un mecanismo que puede causar un accidente
Los procesos automatizados son más consistentes ya que, suceden siempre de la misma forma según los parámetros indicados. Esta consistencia va de la mano con la precisión, lo cual permite a una empresa calcular con mayor exactitud tanto materias primas e insumos, como los niveles de producción.
La calidad es un beneficio intrínseco a la automatización, además, un proceso automatizado es más seguro. Al alejar a los operadores de focos de actividad donde pueden suceder accidentes, no solo le estamos protegiendo, sino que nos permite redirigir su experticia y habilidades a otros procesos que requieren de la presencia humana.
La Automatización y la Industria 4.0
Si la Primera Revolución Industrial trajo consigo los beneficios de la mecanización, en la actualidad la convergencia entre la tecnología operativa (OT), donde los procesos automatizados son clave, y la tecnología de la información (IT) donde la inteligencia de las máquinas permite aprovechar una enorme cantidad de datos, crea un nuevo modelo de productividad llamado Industria 4.0, o la Cuarta Revolución Industrial.
Los cuatro elementos que deberían estar presentes en una planta 4.0 son:
- Interoperatividad: La infraestructura como sensores, actuadores, maquinaria y controladores deben comunicarse entre ellos y con los operadores.
- Transparencia de Información: Los grandes volúmenes de información deben estar a disposición de los operadores para tomar decisiones que agreguen valor a los procesos.
- Descentralización: Es la capacidad de los sistemas ciber-físicos (IT+OT) para tomar decisiones propias con base en los datos de los procesos.
- Asistencia Técnica: Es la habilidad de la infraestructura convergente de facilitar el trabajo e información que brinda al operador para sus tareas.
De estos cuatro principios, uno en particular se relaciona íntimamente con la automatización: la descentralización. Desde la invención del controlador de lógica programable en los años sesenta hasta la actualidad, los avances en mecanización y automatización han sido notables: sensores, variadores, motores, controladores, actuadores, que se comunican entre sí y brindan información de su condición y operación.
En la industria conectada, la enorme cantidad de información que todos estos dispositivos generan, sumado a softwares y desarrollos en AI, les permite tomar decisiones para optimizar o corregir procesos.
El salto a la automatización pasa por hacernos más sencilla la toma de decisiones basada en datos. Es este el gran valor agregado de la Industria 4.0: facilitar el trabajo físico y el trabajo intelectual.
Optimización: IIoT y sus beneficios
Para lograr esta conjunción entre dispositivos e información surge el concepto del IIoT, o Internet Industrial de las Cosas. El IoT es algo que encontramos en el día a día en productos de consumo: hogares inteligentes, relojes inteligentes, vehículos inteligentes. A nivel industrial se ve reflejado en dispositivos como sensores, controladores, robots, dispositivos portátiles para realidad aumentada, entre otros.
Viéndolo un contexto histórico, los avances industriales han transformado la forma que se produce: desde hacer el trabajo manual más fácil, a aprovechar los avances en energía, comunicaciones y maquinaria, hasta llegar a la producción en masa, donde las industrias buscan producir más bienes, más rápido y más fácil. El nuevo modelo de Industria 4.0, donde cada parte del proceso brinda información, ayuda a producir no solo muchos, sino mejores productos, más ajustados a las necesidades del consumidor. Los dispositivos IIoT son entonces ese puente de información entre usuarios y procesos.
En su forma básica, un dispositivo IoT requiere dos elementos claves: la capacidad de identificarse a sí mismo y sus parámetros de funcionamiento, y la capacidad de procesar, transmitir y recibir información. Esto le permite integrarse dentro de una red industrial, enviar información de su funcionamiento, su estado y recibir instrucciones desde otra capa del sistema.
Este tipo de sistema tiene la siguiente arquitectura básica:
- Capa de Contenido: compuesta por las interfaces de usuarios como pantallas, gafas inteligentes, paneles de control
- Capa de Servicios: compuesta por las aplicaciones y software que procesa los datos y permite su utilización.
- Capa de Red: compuesta por los protocolos de comunicación e infraestructura física de cableado, switches, routers, etc.
- Capa de Dispositivos: compuesta por la maquinaria como sensores o actuadores.
Nuestros partners de CISCO y Rockwell Automation han creado un modelo llamado CPwE, siglas en inglés de Ethernet de Planta Convergente, que aplica soluciones de ambos fabricantes, creando un marco de referencia seguro para la implementación de este tipo de sistemas en las industrias, donde los dispositivos IIoT son clave.
Pensando en aplicaciones, los dispositivos IoT deben tener tres características, contexto, omnipresencia y optimización, donde: “contexto se refiere a la posibilidad de interacción avanzada del objeto con un entorno existente y la respuesta inmediata si algo cambia, la omnipresencia proporciona información sobre la ubicación, las condiciones físicas o atmosféricas de un objeto y la optimización ilustra los hechos de que los objetos de hoy son más que una simple conexión a la red de operadores humanos en la interfaz hombre-máquina.”
La clave que une todas las ideas que hemos compartido: optimizar. La industria 4.0 busca que las cosas que ya hacemos, como extraer, producir o transportar, se puedan hacer mejor. Crear redes, comunicar dispositivos y recopilar información son medios para alcanzar el fin de obtener el máximo rendimiento de nuestra industria, y la mejor calidad de resultados para el consumidor.
PRECISION es Industria conectada
En PRECISION estamos listos para acompañarte en este viaje hacia la Industria 4.0. Ponemos a tu disposición una variedad de opciones de controladores, módulos de E/S e interfaces de nuestro partner especialista en automatización, Allen-Bradley, cuya oferta incluye relés de control y una variedad de accesorios concebidos para las tareas de control en tu industria.
También te ayudamos a contruir a una red que comunique todos tus dispositivos, con switches, routers y redes de cableado resistentes gracias a nuestros partners Rockwell, Cisco y Panduit.
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