SISTEMA DE PRODUCCIÓN AUTOMATIZADOS

LA AUTOMATIZACIÓN DE LA FABRICACIÓN
1. Definición de Automatización
  1. Es la ciencia que trata de los métodos y procedimientos cuya finalidad es la sustitución del operador humano por un operador artificial en la ejecución de una tarea, física o mental, previamente programada
    1. Esto implica la utilización y el conocimiento de tres disciplinas: la mecánica, la electrónica y la informática (hardware y software), incluyendo:
      1. Sistemas sensoriales/instrumentación
      2. Sistemas de actuación
      3. Máquinas con control numérico
      4. Robots Industriales
      5. Sistemas de almacenamiento y transporte
      6. Sistemas de regulación
      7. Equipos de control
      8. Sistemas de comunicaciones
2. Tipos de sistemas de automatización
  1. Por tanto, la automatización rígida se caracteriza por:
    1. Alta inversión inicial para maquinaria “a medida”
    2. Producción elevada de piezas con altos valores de productividad
    3. Relativa inflexibilidad a cambios en el proceso de producción
  2. Por tanto, la automatización flexible se caracteriza por:
    1. Alta inversión en sistemas
    2. Producción continua de mezclas de producto
    3. Productividad media
    4. Flexibilidad ante cambios de diseño de productos
3. Campos de aplicación de la automatización
  1. la automatización se aplica tanto a los procesos de fabricación continua
    1. Industria química
    2. Petroquímica
    3. Cemento
  2. Como de piezas discretas
    1. Automóviles
    2. Electrodomésticos
    3. Muebles
TIPOS DE PLANTAS DE FABRICACIÓN
1. Sistemas de fabricación y disposición en planta
  1. Comprenden la propia fábrica, las máquinas y herramientas de producción, el equipamiento de manipulación de material, los equipos de inspección y los sistemas de computadores que controlen las operaciones de fabricación.
2. Tipos de disposición en planta
  1. Pieza en posición fija (fixed-position layout)
  2. Agrupamiento por procesos (process layout)
  3. Agrupamiento por células (cellular layout)
  4. Agrupamiento en línea de producción (product layout)
AUTOMATISMOS SECUENCIALES
1. Es un dispositivo capaz de reaccionar ante situaciones que se presentan en el funcionamiento de una máquina o proceso, ejerciendo sobre la misma acciones de control según las directrices con las que ha sido concebido.
PARTE OPERATIVA Y PARTE DE CONTROL DE UN SISTEMA DE AUTOMATIZACIÓN
1. un sistema automático de fabricación tiene por objetivo sustituir al operador humano tanto en sus acciones físicas como mentales, es decir, en la toma de decisiones y en la realización de las mismas. Por tanto, para poder llevar a cabo ambos objetivos es preciso distinguir dos partes en un sistema automático:
  1. Parte operativa (sustitución de las acciones físicas)
    1. conecta la parte de control con el proceso o máquina
      1. Sensores (detectores de presencia, sensores de posición, presostatos, sensores de temperatura, etc.),
      2. Actuadores (neumáticos, hidráulicos o eléctricos)
      3. Potencia (distribuidores neumáticos, contadores eléctricos, variadores de velocidad, arrancadores de motores, etc.)
      4. Interfaces entre humanos y máquinas (HMI)
  2. Parte de control (sustitución de las acciones mentales)
    1. Es la que recibirá consignas de mando junto con la información procedente de los sensores y elaborará, de acuerdo a las directrices establecidas, las acciones de control para máquinas y actuadores
  3. Tecnología
    1. Tecnología cableada
    2. ━ Tecnología programada
EL COMPUTADOR EN LOS SISTEMAS DE AUTOMATIZACIÓN
1. Es el uso intensivo de los computadores en todas las fases del proceso de fabricación.
2. El uso de computadores para el proceso de producción se denomina fabricación asistida por computador, conocida como CAM (Computer Aided Manufacturing) y directamente relacionada con el concepto de automatización de la producción.
LA PIRÁMIDE DE CONTROL
1. Organiza los niveles de automatización de forma que se integre el conjunto de operaciones en cinco niveles.
  1. Nivel 0: Nivel de Proceso.Incluye los actuadores, sensores y otros elementos hardware que forman una máquina.
  2. Nivel 1: Nivel de Estación. Está formado por las máquinas individuales que intervienen en el proceso productivo.
  3. Nivel 2: Nivel de Célula/Nivel de Área.Desde el punto de vista de control, en este nivel se realiza la coordinación de todas las máquinas pertenecientes a una misma célula y la coordinación de las células que forman un área.
  4. Nivel 3: Nivel de Fábrica. En él se realiza el secuenciamiento de las tareas, la administración de los recursos y el control de calidad a partir de las órdenes incluidas en los planes operacionales de producción que se generan en el nivel superior.
  5. Nivel 4: Nivel de Empresa. Se trata del nivel más alto de la pirámide y por tanto gestiona e integra todos los niveles inferiores. En él se consideran los aspectos de la empresa desde el punto de vista de su gestión global, definiendo estrategias, compras, ventas, investigación, planificación a medio y largo plazo, etc.
COMUNICACIONES EN ENTORNOS DE FABRICACIÓN
1. Se basan en su mayoría en el modelo de conexión de sistemas informáticos abiertos denominado OSI (Open Systems Interconnection), desarrollado por ISO (International Standard Organization).
2. Estos sistemas han permitido el desarrollo de redes de comunicaciones para el intercambio de datos entre los circuitos y sistemas electrónicos utilizados para llevar a cabo tareas de control y gestión del ciclo de vida de los productos industriales.
RAZONES PARA AUTOMATIZAR UN PROCESO PRODUCTIVO
1. Un proceso de producción manual o de parte del mismo. Para poder elegir las alternativas más adecuadas y elaborar un proyecto de automatización con viabilidad económica es necesario conocer previamente el proceso con profundidad.
  1. Incremento de la productividad
  2. Alto coste laboral
  3. Escasez de personal
  4. Tendencia laboral hacia el sector servicios
  5. Seguridad
  6. Alto coste de materias primas
  7. Mejora de la calidad del producto
  8. Homogeneidad del producto
  9. Reducción del tiempo entre pedido y servicio
  10. Reducción de material en proceso
  11. ━ Alto coste de no automatizar

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