Sistemas de automatización industrial: implantación y ejemplos de sistemas automatizados en la industria

Actualmente, los sistemas de automatización está muy integrados en el proceso industrial. Cualquier empresa en multitud de sectores de producción y fabricación cuenta ya al menos con procesos automatizados.

En principio se han automatizado aquellos procesos que requieren poco esfuerzo. Si bien con el tiempo han salido nuevos sistemas de automatización más flexibles de aplicar a mayores acciones de producción. Por lo que en las empresas empiezan a convivir con distintos sistemas y se requiere de profesionales que consigan integrar estos sistemas de automatización en uno solo que englobe la empresa.

La tendencia hacia una sociedad que se pueda beneficiar de las oportunidades de la tecnología digital fomenta la aparición de sociedades para promover el sector de las tecnologías. En España existe  la asociación Ametic.

¿Qué son los sistemas automatizados?

Entendemos por sistema automatizado cualquier proceso de trabajo que se lleve a cabo de forma estandarizada por parte de máquinas con funciones muy específicas sin necesitar ninguna o casi ninguna intervención humana. Se suele hablar de sistemas automatizados y de automatización de los puestos de trabajo en el sector industrial, aunque no es exclusivo de este campo.

Con el avance de la tecnología, la automatización se ha ido imponiendo en muchas industrias, lo que permite reducir los costes de producción significativamente, optimizar los tiempos y la calidad del proceso de trabajo y maximizar los ritmos de producción. A su vez, los sistemas automatizados en las industrias han traído como ventajas un abaratamiento de productos básicos para los consumidores y una mayor disponibilidad de existencias.

No obstante, y como ya hemos mencionado, la automatización de los procesos de trabajo también puede incorporarse a otros puestos de trabajo. La irrupción de la inteligencia artificial y su mayor frecuencia de uso en las empresas va a crear sistemas más automatizados en profesiones relacionadas con el marketing, la programación, el diseño, la administración, la educación y un sinfín de campos laborales más.

Ejemplos de sistemas automatizados en la industria

Automatización en la industria automotriz

En muchas industrias, como la automotriz o la electrónica, se emplean líneas de producción automatizadas que incluyen robots y sistemas automatizados para ensamblar productos de forma más eficiente  y precisa. Los sistemas automatizados en la industria automotriz no solo sirven para construir automóviles, sino también para garantizar unos estándares de calidad mediante pruebas de control antes de lanzarse en el mercado.

Automatización en la industria alimentaria

Tareas repetitivas como el lavado, pelado, corte y envasado de alimentos las llevan a cabo íntegramente sistemas automatizados y robots. Estos pueden realizar estas tareas de manera rápida y precisa, reduciendo el tiempo de procesamiento y minimizando el riesgo de contaminación. Además, se utilizan sistemas automatizados para inspeccionar y clasificar productos en función de su calidad mediante cámaras y algoritmos para detectar defectos o imperfecciones, reduciendo así la necesidad de inspección manual.

Automatización en la industria logística

En los almacenes y centros de distribución, se utilizan sistemas automatizados de almacenamiento y recuperación (AS/RS) para gestionar y organizar los productos. A través de la implementación de tecnologías avanzadas, como robots autónomos, sistemas de almacenamiento automatizados y algoritmos inteligentes, se ha logrado optimizar y agilizar los procesos logísticos. En los almacenes de Amazon, por ejemplo, los robots autónomos desplazan y clasifican los productos, lo que facilita encontrar y recoger los artículos deseados.

Automatización en la industria química

En la industria química y de petróleo, se utilizan sistemas de control automatizados para supervisar y regular los procesos. Estos llevan integrados sensores y algoritmos para monitorear constantemente variables como la temperatura, la presión y el flujo, y ajustar automáticamente los parámetros para garantizar la seguridad y la eficiencia. La automatización es especialmente relevante en esta industria, ya que garantiza la seguridad y salubridad de productos que, de ser manipulados de forma incorrecta, podrían resultar letales por su toxicidad para trabajadores y consumidores.

Automatización en paquetería

En la industria de empaquetado, hay máquinas automatizadas que desempeñan funciones manuales concretas como el llenado de productos en envases, el sellado de paquetes y la aplicación de etiquetas. Estos sistemas pueden programarse para manejar productos y empaques de toda clase, agilizando el proceso de embalaje. La implementación de sistemas automatizados en las tareas de embalaje y empaquetado beneficia a un amplio rango de empresas, entre las que se encuentran la industria alimentaria, la farmacéutica, la cosmética y la logística.

Montaje y mantenimiento de sistemas de automatización industrial

La constante investigación y desarrollo de los sistemas de automatización adaptables a procesos industriales resolviendo procesos más complejos y con un coste de implantación cada vez más bajo, hace que el sector industrial suba en la tendencia de implantar sistemas automatizados.

Este auge en las industrias conlleva la necesidad de contar en el sector con profesionales que lleven a cabo un estudio de implantación de este tipo de sistemas.

Además, estos sistemas requieren de la formación de operarios que además de explotar la instalación y operar con el proceso productivo también sean capaces de llevar a cabo el mantenimiento requerido por estos sistemas de automatización para trabajar en condiciones adecuadas.

La propia industria está cambiando desde dentro sustituyendo procesos y mejorando puestos de trabajo, debido a la tendencia de reinventar el perfil de los trabajadores necesarios tras automatizar los puestos de trabajo.

Pasos a seguir para la implantación de un sistema automatizado

A la hora de llevar a cabo una implantación de los sistemas de automatización debemos considerar una serie de paso a ejecutar para obtener los resultados deseados.  Además debemos tener en cuenta el máximo aprovechamiento y beneficios adquiridos por el uso de estos sistemas.

• Planificación. Debemos entrevistar y conocer el proceso productivo actual para poder diseñar un sistema automatizado eficiente y que mejore el estado actual.
• Gestión del montaje. Planificarlo para que se pueda realizar por fases o aprovechando una parada técnica controlada con el fin de minimizar el impacto en la producción a cubrir en el tiempo que dura la adaptación.
• Integración de elementos. Debemos adaptar los parámetros actuales del proceso convirtiendo a valores entendibles por el sistema automatizado, con procesos como la conversión analógico-digital.
• Ejecución, ajustes, parametrización y programación. Serán procesos a llevar acabo conviviendo con el nuevo sistema y coordinando la gestión de la empresa con los operarios y personal de mantenimiento. Considerando para la interconexión de elementos y flujo de datos los estándares de interconectando a través de buses de campo adecuados.
• Verificación. Una vez realizada la implantación se requiere de una verificación y reajustes finales para que el proceso resulte optimizado.
• Planificación mantenimiento. El proceso no acaba solo en la implantación, se requiere de un plan de mantenimiento adecuadamente documentado.
• Gestión mantenimiento. A través del plan de mantenimiento y con operarios cualificados a lo largo de la vida útil del sistema se irán manteniendo y ejecutando las acciones correspondientes
• Localización averías. Las averías deben de detectarse fácil y rápidamente lo cual se consigue reduciendo el cableado necesario, optando por tendencias a tecnologías Wireless y  redes inalámbricas que facilitan el mantenimiento por suprimir los engorrosos cableados.

Aplicaciones de sistemas de control y automatización industrial

La industria está aprendiendo a entender la nueva herramienta que tiene entre manos al contar con distintos procesos automatizados en su planta de producción.

Además de los beneficios que de forma individual aportan los sistemas de automatización la industria cuenta con la ventaja y facilidad de poder medir. Y por consiguiente controlar adecuadamente todos los procesos en conjunto.

La dirección de la industria cuenta con aplicaciones de control donde gestionar y planificar a tiempo real los procesos en marcha, las necesidades futuras, planificar con exactitud cuándo necesitamos materias primas, cuando finalizan pedidos en curso, etc…

Contar con estas aplicaciones agilizan bastante el trabajo de los directivos y facilitan la gestión de los procesos de producción. De modo que se puede informar al cliente tanto de la cantidad de producto como del tiempo en tenerlo disponible con una confianza adecuada.

Para una buena gestión de procesos productivos aprovechando una implantación adecuada de los sistemas de automatización tendremos en cuenta los siguientes puntos.

• Control de procesos. Los procesos aun siendo automáticos contaran con una supervisión constante. Por ello, debemos contar con herramientas como pantallas, indicadores, alarmas, sirenas etc…
• Supervisión de datos. debemos contar con parámetros y medidas adecuadas de los procesos con indicadores y ratios de producción, actualizados y reales.
• Instrumentación industrial. cada vez el abanico de distintos tipos de herramientas automatizadas es mayor y debemos seleccionar el más adecuado. Por ejemplo existen gran cantidad de herramientas a colocar sobre un brazo robot.
• Gestión de redes de comunicación. La comunicación de datos y el conocimiento del estado de los sistemas es fundamental. Por lo que debemos contar con un sistema de comunicación adecuado y fiable.

Hacia la industria 4.0

El concepto industria 4.0 es consecuencia de una evolución constante de la industria. Por lo que aporto una breve descripción de cada uno de los pasos previos hasta llegar a la actualidad:

• (1800) Industria 1.0: inicio de la industria con la generación de máquinas de vapor
• (1900) Industria 2.0: distribución energética mediante electricidad. Aparece la producción en cadena.
• (1980) Industria 3.0: desarrollo de la automatización industrial y procesos automáticos.
• (2020) Industria 4.0: interconexión entre procesos productivos y resto de empresa así como comunicaciones y gestión de información.

El fenómeno industria 4.0 ha arraigado tanto en la industria Española que el propio gobierno fomenta programas de apoyo, asesora y financia. Podemos conocer esta información en el portal Industria Conectada 4.0

La industria 4.0 ya es una realidad y nos ofrece las siguientes ventajas:

• Una adaptación rápida a demandas de producto cambiante
• Poder personalizar para cada cliente sus necesidades
• Gestionar nuevos servicios tras la venta a clientes
• Llevar a cabo cambios de producción por diseño de nuevos productos en menor tiempo.
• Realizar series de producción más cortas y más cambios siendo rentables.

Como conclusión debemos ser conscientes que la producción y fabricación de cualquier sector se encuentra arraigada al nivel de automatización que permita. Así cada sistema de automatización es capaz de integrar y de intercomunicar entre ellos.

Y que la tendencia de todos los procesos productivos y fabricaciones es hacia la implantación de sistemas de automatización. Por lo que debemos ir adaptando tanto a trabajadores como equipos directivos y equipos de mantenimiento a controlar y llevar a cabo los procesos contando con este tipo de sistemas.