Cobots INDUSTRIA ROB√ďTICA

AUTOMATIZACI√ďN INDUSTRIAL

Podemos definir qué es la Automatización Industrial o Industrial Automation en inglés, como el uso de máquinas electromecánicas de robótica industrial o por sistemas por computadora que realizan de manera automática y autónoma los procesos que se ejecutan en una empresa.

La automatización de los procesos permite que los elementos de producción sean controlados y monitorizados mediante diferentes tecnologías.

Automatización Industrial. Qué es la Automatización y ejemplos de la automatización de la industria robótica en 2020

¬ŅQu√© es la automatizaci√≥n?

El significado de automatización hace referencia a los trabajos realizados por un operario humano y que en la Industria 4.0 pasan a ser automátizados y sustituidos por una máquina automática, un software informático o por un robot.

El proceso de automatizaci√≥n implica mejorar los tiempos de ciclo, la productividad, la calidad del proceso y la competitividad de la empresa. Trabajar este √ļltimo aspecto es de gran relevancia para las empresas.La globalizaci√≥n ha favorecido las importaciones y exportaciones de productos, convirtiendo el proceso de automatizaci√≥n en un elemento clave y diferenciador para seguir siendo competitivo.

Objetivos de la automatización de los procesos

Como introducci√≥n a la automatizaci√≥n podemos se√Īalar que el principal objetivo de la automatizaci√≥n de los procesos de una empresa es desarrollar su eficiencia mediante el aumento de su bien m√°s preciado, que es la producci√≥n. Todo ello se realiza a la vez que se mantiene o mejora la calidad del producto.

Robots con los que se automatiza un proceso

¬ŅQu√© es un Sistema de Producci√≥n Automatizada?

Se denomina sistema de producción automatizado a un trabajo que una máquina o autómata realiza por sí sola, es decir, sin la intervención de un ser humano al ser controlada por un programa informático.

Si hablamos de los principios de la automatización de una máquina industrial que transfiere tareas de producción a un sistema automatizado, podemos dividirlo principalmente en tres partes esenciales, que son sistema máquina producto:

Software de control y programación

Es el sistema mediante el cual podemos programar desde una computadora los diferentes movimientos y funciones que deseamos realizar.

Parte de Mando

Un autómata programable es el centro de una tecnología programada, ya que une el software de una computadora con los mecanismos y componentes de una máquina o robot. Antes de los autómatas se utilizaban relés electromagnéticos, módulos neumáticos y tarjetas electrónicas de control.

Parte Operativa

Es el conjunto de elementos que logran que un robot o máquina pueda desarrollar una tarea. Principalmente hablamos de motores, sensores, cilindros y compresores neumáticos, así como de todo el equipo eléctrico y electrónico del mismo.

¬ŅC√≥mo funciona la Automatizaci√≥n y rob√≥tica Industrial?

Se realiza gracias a los sistemas de control o automatismos industriales que incorporan aplicaciones de software en la industria robótica. El objetivo es la implementación y mantenimiento de equipos electrónicos industriales que recogen y procesan los datos que reciben desde:

Qué es un sistema de producción industrial, automatización de procesos por medio de sistemas automatizados y qué es la producción dentro de la automatización y la robótica industrial

Ventajas de la automatización industrial de los procesos

Son numerosos los beneficios que ofrecen los sistemas automatizados de un proceso repetitivo, entre los que destacamos:

  • Una automatizaci√≥n flexible mejora la eficiencia de los procesos productivos a la hora de desarrollar las tareas.
  • Mejora la calidad del producto al reducir el √≠ndice de errores y aumentar la precisi√≥n gracias a las pinzas de sujeci√≥n para robots.
  • Mejora la gesti√≥n y el control log√≠stico de los materiales, del stock y de los diferentes elementos del proceso productivo .
  • Aumento de la productividad de la empresa al ahorrar tiempo en la ejecuci√≥n.
  • Reducci√≥n de costes de producci√≥n al reducir el personal humano.
  • La manufactura automatizada favorece la competitividad de la empresa .
  • Seguridad laboral. Reduce el estr√©s, la fatiga y los accidentes al sustituir las maquinas a las personas en los trabajos m√°s peligrosos o perjudiciales para la salud.

Desventajas de la automatización

Si la definición de automatización invita a pensar que se trata de una adaptación tecnológica sencilla y rápida sobre los diferentes elementos de la producción. Por desgracia la realidad dista mucho de ser así:

  • Un sistema automatizado requiere de altas inversiones iniciales.
  • En funci√≥n del proceso en el que se aplique, dificulta la flexibilidad de adaptaci√≥n a diferentes trabajos.
  • Requiere de un estricto control de mantenimiento de los automatismos industriales y prevenci√≥n del desgaste de las piezas y de los equipos automatizados.
  • Una m√°quina autom√°tica de momento no puede competir con la precisi√≥n que tiene un humano para detectar ruidos que puedan advertir de un fallo de un componente o el desgaste de un material.
  • En el aspecto social se genera una p√©rdida del empleo que en funci√≥n del sector puede ser m√°s pronunciada.

¬ŅQu√© son los Sistemas de Control Distribuido? La pir√°mide de la Automatizaci√≥n

El DCS, que es el acrónimo de Sistema de Control Distribuido, un sistema de automatización que consta de cinco niveles. Se identifica como la Pirámide de la Automatización y van desde el nivel 1 en el inferior hasta el nivel 5, que es el superior. Es evidente que todos los niveles de automatización se comunican entre los sistemas y los resumimos en:

La pirámide de la automatización
Pirámide de la automatización
  • Nivel de campo. Hace referencia a los sensores y actuadores de una m√°quina o robot.
  • Nivel de Control. Aglutina a los PLCs y a las Estaciones de Automatizaci√≥n.
  • Nivel de Supervisi√≥n. Podemos resumirlos en Estaciones de Operaci√≥n y Servidores de Proceso, en donde encontramos los sistemas de supervisi√≥n, control y adquisici√≥n de datos (Scada) .
  • Nivel de planificaci√≥n (MES). Hace referencia a los sistemas que controlan desde un ordenador toda la informaci√≥n para poder procesarla y la ejecuci√≥n de la producci√≥n (MES).
  • Nivel de Gesti√≥n (ERP). Son los softwares de gesti√≥n destinados a la planificaci√≥n de los procesos productivos y a la planificaci√≥n de la empresa (ERP).

Interfaces hombre-m√°quina o hombre-computadora

Este concepto de interfaces define el modo en que un operario o personal de operaci√≥n da una soluci√≥n a un problema que una computadora detecta que est√° sucediendo en una m√°quina o en los diferentes elementos de un sistema de producci√≥n. Para ello se utilizan los PLCs que transmiten la informaci√≥n a un software. Estos datos pueden ser muy variados, y van desde que un ingeniero de estaci√≥n monitorice las se√Īales de temperatura, presiones o dar respuesta a una se√Īal de alarma.

¬ŅCu√°les son los tipos de automatizaci√≥n existentes por medio de las aplicaciones emergentes?

Dentro del concepto de automatización encontramos muchos sectores industriales susceptibles de ser automatizados. Algunos buscan la competitividad y el aumento de productividad, mientras que en otros se busca sustituir a los humanos en trabajos de riesgo por enfermedad, lesiones o porque son nocivos para la salud. Estas innovaciones pueden beneficiarse de la llegada de otras tecnologías como es el caso de la tecnología 5G.

5 Ejemplos de tipos de automatización en la industria

Son numerosos los ejemplos de automatización que encontramos en el sector de la aeronáutica y la industria automovilística. Se trata de dos de los campos laborales en donde la automatización fija de las cadenas de montaje está aportando mayor beneficio. La producción en masa en el sector del automóvil permite robotizar las líneas de ensamblaje, que si por algo destacan, es por ser trabajos repetitivos y pesados.

Los procesos automatizados por medio de robots industriales y robots colaborativos o cobots, repercute directamente en:

  • Reducci√≥n del √≠ndice de errores dada la precisi√≥n de las m√°quinas.
  • Aumento de la producci√≥n gracias a los robots Industriales.
  • Mayor eficiencia de las l√≠neas de producci√≥n automatizadas de coches.
  • Reducci√≥n de costes de producci√≥n.
  • Aumento de la competitividad en el sector.

Existen sustanciales diferencias entre la Automatización Industrial y la Automatización del TI de una empresa que deben ser aclaradas.

Automatización de TI de una empresas

Definimos qué es la automatización de TI como al uso de una tecnología de la Información mediante softwares que son capaces de realizar procesos sin que intervenga una persona. También se puede resumir de forma muy básica como los sistemas de automatización de oficinas. Normalmente los sistemas TI son trabajos muy repetitivos que soportan un gran volumen de datos, por lo que son idóneos para ser automatizados por medio de plataformas informáticas.

  • Aprovisionamiento autom√°tico del stock.
  • Realizaci√≥n de pedidos por medio de una previsi√≥n m√°s controlada.
  • Control absoluto de los resultados de las actividades comerciales.
  • Automatizaci√≥n de operaciones de negocios.

La automatización de la TI hace referencia a la Transformación Digital de las grandes corporaciones. Sus principales ventajas son:

  • Ser m√°s eficientes en el manejo de la informaci√≥n.
  • Permite mejorar el soporte a sus colaboradores y clientes.
  • Favorece la agilidad de la compa√Ī√≠a y ser m√°s resolutivos.
  • Reducir los costes del proceso.
  • Aumenta de la productividad al producir m√°s en menos tiempo.
  • Permite centrarse en la innovaci√≥n y en la creatividad de las personas.

Automatización de la Industria Agrícola

El aumento de la demanda de alimentos para las próximas dos décadas requiere invertir en procesos de automatización que impulsen el sector y favorezcan el:

  • Aumento de las cosechas
  • Mayor eficiencia en su producci√≥n
  • Mayor control de las plagas
  • Reducci√≥n del impacto ambiental producido por los fertilizantes y plaguicidas.

Automatizar la Industria Minera

El sector minero se encuentra en plena transformación debido a las ventajas que le ofrece la automatización de sus procesos. Resumimos las que mayor impacto están teniendo:

  • Desarrollo de veh√≠culos rob√≥ticos de exploraci√≥n y excavaci√≥n.
  • Reducci√≥n de los riesgos a los que est√°n expuestos los mineros, como son los derrumbes de las minas y la exposici√≥n a los gases nocivos para la salud.
  • Menor riesgo en la manipulaci√≥n de explosivos.

Energías renovables

La b√ļsqueda de la eficiencia energ√©tica no est√° exenta de la automatizaci√≥n de sus procesos. Principalmente se ha realizado un gran avance es en el √°rea de control y gesti√≥n de los consumos, as√≠ como en la detecci√≥n de las necesidades energ√©ticas. En este campo son principalmente la energ√≠a e√≥lica y la hidr√°ulica las que m√°s se han visto afectadas.

Ejemplos automatizados de otros sectores

Las células de trabajo automatizadas de las fábricas de componentes electrónicos, la industria farmacéutica y de la industria plástica, se están viendo beneficiadas del mismo modo que los sectores anteriormente mencionados.

La fabricaci√≥n de componentes electr√≥nicos a modo industrial, como pueden ser las placas impresas y los robots de Pick & Place, han presenciado un aumento sustancial en sus producciones. En la industria farmac√©utica han logrado reducir los costes del emblistado de medicamentos y pastillas, as√≠ como el embalado del producto. Por √ļltimo quer√≠amos mencionar a la industria pl√°stica, otro ejemplo, en donde los robots ahora son los encargados de extraer el material inyectado de los moldes, de terminar los acabados y de retirar el material sobrante.

Origen e Historia de la automatización industrial

La palabra automatización comenzó a utilizarse en Estados Unidos en 1947 cuando la empresa General Motors creó un departamento con este nombre. Fue una época trascendental con la aparición de máquinas con sistemas automatizados.

Historia de la automatización e Historia del PLC. tambien damos la definición y el significado de qué es la automatización fija y flexible de un sistema automatizado

Cuando se habla de automatización se suele identificar con la industria robótica y más concretamente con los brazos robóticos. No obstante, y como hemos visto en este artículo, afecta a muy diversos sectores en los que se aprecia la evolución de la automatización.

Desde los comienzos de la humanidad, concretamente desde la Prehistoria, hasta alcanzar la Era de la Robótica Industrial, el ser humano se ha caracterizado por buscar mecanismos, sistemas o máquinas simples con las que evitar tener que realizar esfuerzos pesados a los humanos.

  • Uso de animales de carga y de transporte
  • Creaci√≥n de sistemas de poleas y de palanca, as√≠ como de mecanismos de relojer√≠a.
  • Desarrollo de gr√ļas con las que se desplazaban de forma mec√°nica objetos pesados y que con tanta sutiliza perfeccionaron los griegos y romanos.
  • Desarrollo de sistemas que produc√≠an movimiento autom√°tico, como es el caso de los molinos de agua y de viento.

Los aut√≥matas es como llamaban los griegos a los primeras m√°quinas en movimiento. Los cuales hace m√°s de 2.000 a√Īos ya detectaron la importancia de la automatizaci√≥n.

Ese tal vez sea el punto de partida optimo, que con el paso de los siglos se fue perfeccionando. A finales del siglo XVIII y comienzos del siglo XIX se perfeccion√≥ con el desarrollo de la m√°quina de Vapor y los telares autom√°ticos. Esta √ļltima revolucion√≥ la Industria Textil gracias a la aportaci√≥n de Joseph Marie Jacquard.

Llegan los sistemas de automatización programables con la tecnología digital y los autómatas en el siglo XX

Si queremos saber el origen y qué es la automatización de procesos industriales debemos de remontarnos a mediados del s. XX. Ahí produjo una transformación irreversible de la Industria con los primeros sistemas de automatización programable. Las computadoras analógicas fueron sustituidas por las digitales y los autómatas, los cuales eran capaces de controlar procesos mecánicos simples y repetitivos de manera automatizada. Aquí comienza la historia del PLC, punto de partida en donde la automatización y la robótica industrial ha ofrecido salidas y soluciones innovadoras.

Repercusión de la automatización robótica industrial en la política fiscal

La automatización de los procesos produce significativas pérdidas de empleo en los países. Es una consecuencia de la eficiencia que se está alcanzando en las fábricas gracias a la automatización y la tecnología robótica. En la actualidad la incorporación de la Inteligencia Artificial al sector laboral está acelerando el proceso de desempleo y se prevé que se agudice en la próxima década.

¬ŅDeben pagar impuestos las empresas por los robots? Renta b√°sica universal

Son muchos los expertos que participan en el debate de si las empresas de rob√≥tica y automatizaci√≥n deben de pagar impuestos por cada uno de los robots que instalan y que trabajan en ellas. En la actualidad un empresario tributa por cada trabajador y con ellos se preserva la sostenibilidad de un pa√≠s. Si ese operario pierde el empleo al ser sustituido por un robot, ¬Ņpor qu√© no se debe de pagar impuestos por la actividad que genera?

El deterioro de la estructura social requerirá de medidas con las que contrarrestar los altos índices de desempleo. Sólo hay que mirar en los antecedentes de la automatización del s. XX para darse cuenta de la realidad. Son muchos los países en los que cada vez se menciona más la posibilidad de implantar una Renta Básica Universal para los desempleados. Con ella se pretende hacer frente a los riesgos derivados de la automatización.

Programación e ingeniería en robótica Industrial

La p√©rdida de puestos de trabajo se ver√° compensada con la incorporaci√≥n al mercado laboral de un mayor n√ļmero de profesionales cualificados. Principalmente se precisan en programaci√≥n, en ingenier√≠a mecatr√≥nica y rob√≥tica industrial, as√≠ como especializadas en el mantenimiento y puesta en marcha de las m√°quinas automatizadas y de los softwares. Los j√≥venes que hoy en d√≠a se divierten con los kits de rob√≥tica, deben ser los pilares de nuestro futuro.

Tecnologías relacionadas con la automatización Industrial robótica

Electricidad, electrónica y automatización, neumática industrial, oleohidráulica, mecánica, autómatas y PLCs, ingeniería de control y automatización, comunicaciones e informática, cibernética y robótica industrial.

Lista de los mejores libros de automatización en pdf, e-book y para descargar.

  • Ingenier√≠a de la automatizaci√≥n industrial. Ram√≥n Piedrafita Moreno.
  • Sistemas de control no lineal y rob√≥tica. V√≠ctor Etxebarr√≠a Ecerrano.
  • Desarrollo de un sistema Automatizado con tecnolog√≠as Innovadoras. Juan Carlos Bel√©n Luna.
  • Herramientas rob√≥ticas de automatizaci√≥n de procesos. Srikanth Merianda.
  • Aut√≥matas programables y sistemas de automatizaci√≥n. Enrique Mandado P√©rez.
  • Sistema electr√≥nico de control para la teleoperaci√≥n de un robot m√≥vil. Geovanny Argudo.
  • Apoyo en el desarrollo de proyectos de automatizaci√≥n industrial. Gustavo Urrea.
  • Control num√©rico y Programaci√≥n II. Sistemas de fabricaci√≥n de m√°quinas automatizadas. Francisco Cruz Teruel.
  • Planificaci√≥n de la gesti√≥n y organizaci√≥n de los procesos de sistemas de automatizaci√≥n industrial. Florencio Jes√ļs Cembranos.
  • Manual de hidr√°ulica, neum√°tica y programaci√≥n de PLC¬īs. Dionisio Alvarez Vilchis.
  • Organizaci√≥n de la producci√≥n Industrial. Julio Juan Anaya.
  • Sistemas de automatizaci√≥n y aut√≥matas programables. Enrique Mandado P√©rez.
  • Iniciaci√≥n a la automatizaci√≥n mediante ejercicios pr√°cticos. Miguel L√≥pez Ram√≠rez.
  • Automatizaci√≥n. Problemas resueltos con aut√≥matas programables. Juan Antonio Lorite Godoy.
  • Automatismos industriales. Roberto Bezos S√°nchez.
  • Integraci√≥n de sistemas de automatizaci√≥n Industrial. Juan Manuel Escano Gonz√°lez.
  • Mantenimiento preventivo de sistemas de automatizaci√≥n industrial. Fernando Jim√©nez Raya.
  • 50 ejercicios pr√°cticos de Automatizaci√≥n. Miguel L√≥pez Ram√≠rez.
  • Puesta en marcha de sistemas de automatizaci√≥n industrial. Francisco mart√≠n Ant√ļnez.
  • Automatizaci√≥n de maniobras industriales mediante aut√≥matas programables. Juan P√©rez Cruz.

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