Introducción a la Automatización Industrial
Conceptos Previos
En primer lugar, la automatización industrial es una materia que arranca con fuerza con la revolución industrial del siglo XIX y que ha experimentado un avance progresivo hasta nuestros días. El punto de importancia en dicho avance lo marca la utilización de la microelectrónica y de los microprocesadores ya que son los principales elementos que posibilitan la automatización actual.
Es decir, la palabra automatismo procede del griego y significa “obrar espontáneamente por si mismo”; efectivamente, la tecnología “Automática” se define como el conjunto de los métodos y procedimientos cuya finalidad es la de sustituir el operador humano por un operador artificial, generalmente mecánico o electrónico, en la generación de una tarea física o mental previamente programada.
Por lo tanto, por extensión y como consecuencia de la definición anterior, puede considerarse la automatización industrial como el estudio y aplicación de la automática al control de procesos industriales. En función del tipo de proceso a controlar y a la forma en que se realice el control, este tipo de operador artificial o sistema de control presentará una configuración y unas características determinadas.
Es decir, se puede decir que el cometido principal de la Automática o Control (automático) de Sistemas trata de regular, con la mínima intervención humana, el comportamiento dinámico de un sistema mediante órdenes de mando.
Objetivos de la Automatización
La competición económica que soportan los productos en la actualidad impone a la industria la necesidad de producir en calidad y en cantidad para responder a la demanda en un entorno muy competitivo.
En términos objetivos, se trata:
✔ Producir con una calidad constante.
✔ Manufacturar las cantidades adecuadas a cada momento.
✔ Incrementar la productividad.
✔ Proporcionar flexibilidad en el producto.
✔ Disminuir los costes.
✔ Mantener el mercado basándose en el crecimiento tecnológico.
✔ Mejorar las condiciones de trabajo, liberando física y mentalmente al hombre de dicha labor.
✔ Posibilitar el reciclaje del personal hacia tareas menos mecánicas y más creativas.
Clases de Automatización
Es decir, se puede entender a la automatización como una combinación de las tecnologías mecánica, eléctrica, electrónica a través de las cuales se controlan los sistemas de producción de una forma lo más autónoma posible, es decir con la mínima intervención de operarios. Dependiendo del grado de intervención del operario las máquinas pueden ser:
MANUALES
Estos primeros están directamente supervisados por un operario. La máquina proporciona la fuerza y la energía, y el trabajador proporciona el control.
SEMIAUTOMÁTICAS
Estos segundos son un programa en la máquina que ocupa una parte del ciclo y el operario la otra parte del ciclo.
AUTOMÁTICAS
En este último, las máquinas operan largos periodos de tiempo sin intervención del operario. No obstante se requiere su vigilancia cada cierto número de ciclos.
Por otro lado, en relación con el control de los procesos de fabricación, su automatización se puede clasificar en cuatro grandes grupos:
AUTOMATIZACIÓN FIJA
Se da en sistemas de fabricación en el que la secuencia de las operaciones está fijada por la configuración de los equipos que lo forman. Se caracteriza porque está constituida por una secuencia sencilla de operaciones, necesita una inversión elevada en equipos especializados, posee elevados ritmos de producción y en general es muy inflexible para adaptarse a los cambios de los productos.
AUTOMATIZACIÓN PROGRAMABLE
Es sistema de fabricación en el que los equipos de producción están diseñados para cambiar la secuencia de operaciones a fin de adaptarse a la fabricación de productos diferentes. Se inició con las máquinas-herramienta con control numérico (conocidas como CNC) y los robots industriales. Y se caracteriza porque requiere cambiar el programa y/o, aunque en menor medida la disposición física de los elementos para cada lote de producción.
AUTOMATIZACIÓN FLEXIBLE
Es una extensión de la automatización programable que da como resultado sistemas de fabricación en los que no sólo se pueden cambiar los programas sino que además se puede cambiar la relación entre los diferentes elementos que los constituyen.
AUTOMATIZACIÓN INTEGRADA
Es un sistema de fabricación que integra el diseño asistido por computador (CAD), la ingeniería o simulación asistida por computador (CAE) y la fabricación asistida por computador (CAM) con la verificación, la comercialización y la distribución. La automatización integrada suele recibir el nombre de CIM (Computer Integrated Manufacturing). Dado que en ella se automatizan, de forma coordinada, todas las tareas que forman parte del ciclo completo de proceso del producto, se la conoce también por las siglas TIA (Totally Integrated Automation)
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