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I. FUNDAMENTOS DE AUTOMATIZACION
El tema de automatización nos dará una visión muchísimo más amplia de lo que puede
ayudar esto a una empresa ya que se va a dar en la misma un proceso de mecanización
de las actividades industriales para reducir la mano de obra, simplificar el trabajo para que
así se de propiedad a algunas máquinas de realizar las operaciones de manera
automática; por lo que indica que se va dar un proceso más rápido y eficiente.
Al darse una mayor eficiencia en el sector de maquinaria, lograra que la
empresa industrial disminuya la producción de piezas defectuosas, y por lo tanto
aumente una mayor calidad en los productos que se logran mediante la exactitud
de las maquinas automatizadas; todo esto ayudara a que la empresa industrial
mediante la utilización de inversiones tecnológicas aumente toda
su competitividad en un porcentaje considerable con respecto a toda
su competencia, y si no se hace, la empresa puede sufrir el riesgo de quedarse
rezagado.
Así mismo mostraremos un ejemplo de un cuadro muy interesante donde reflejara
todo lo mencionado y en donde esperamos quede de una manera mucho más
clara°para°entender.
El área de automatización desarrolla actividades educativas de
investigación y desarrollo y de extensión, en el área de sistemas dinámicos y sus
aplicaciones al control automático, teoría de señales, identificación, moldeamiento
e Instrumentación.
La apertura ha mostrado que, a pesar de existir en el país, un elevado número
de industrias en todos los campos de la producción, la gran mayoría no está en
capacidad de competir en los Mercados Internacionales, tanto en cantidad como
en calidad. La explicación salta a la vista cuando se observa y analiza el parque
de máquina y equipo empleados. Este está formado por una amplia gama de
tecnologías, la mayoría de ellas con una alta participación manual en
sus procesos. Como resultado, su rendimiento es mínimo y no hay homogeneidad
en los bienes producidos. El pretender reponer el parque industrial por aquel de
alta tecnología de punta, es una tarea que raya en lo imposible para la casi
totalidad de las empresas debido a los altos costos que ello representa. Se puede
contar con los dedos de las manos las actuales empresas nacionales que podrían
hacerlo. Sin embargo, lo anterior no debe ser una razón para permanecer en el
actual estado de.atraso.
Existen soluciones viables para que cada uno de los grupos o niveles tecnológicos
y aprovechando sus propias máquinas y equipos Implanten una automatización
acorde a sus condiciones.
Objetivos Generales:
Formar recursos humanos que. contribuyan. al proceso de modernización de la
Industria, con cubrimiento de las más elementales hasta las más complejas, tanto
en máquinas y equipos como en capital disponible.
Formar recursos humanos con visión integral en cuento a los requerimientos del
medio y su ubicación en el contexto mundial.
Formar un profesional capaz de aprovechar los desarrollos tecnológicos existentes
en el campo de la automatización, con el propósito de adecuarlos al medio y de
generar innovaciones que mejoren los existentes.
Formar un profesional con permanentes inquietudes investigativas, tendientes a
desarrollar ciencia y tecnología, de acuerdo a las oportunidades que le brinda el
medio.
Objetivo del tema:
· Que el participante entienda el propósito fundamental de la automatización.
· Adquirir conocimientos para comparar las diferentes tecnologías cableadas y
programadas.
· Conocer las diferentes componentes que conforman a los sistemas
automatizados
· Donde y como se aplica la automatización.
Objetivos de la Automatización :
-Mejorar la productividad de la empresa, reduciendo los costes de la producción y
mejorando la calidad de la misma
-Realizar las operaciones imposibles de controlar intelectual o manualmente
-Mejorar la disponibilidad de los productos, pudiendo proveer las cantidades
necesarias en el momento preciso
-Simplificar el mantenimiento de forma que el operario no requiera grandes
conocimientos para la manipulación del proceso productivo
-Integrar la Gestión y Producción
I.1 CONCEPTOS Y APLICACIONES DE AUTOMATIZACION
DEFINICION:
La Automatización es un Sistema de fabricación diseñado con el fin de usar la
capacidad de las máquinas para llevar a cabo determinadas tareas anteriormente
efectuadas por seres humanos, y para controlar la secuencia de las operaciones
sin intervención humana. El término automatización también se ha utilizado para
describir sistemas no destinados a la fabricación en los que dispositivos
programados o automáticos pueden funcionar de forma independiente o semi
independiente del control humano. En comunicaciones, aviación y astronáutica,
dispositivos como los equipos automáticos de conmutación telefónica, los pilotos
automáticos y los sistemas automatizados de guía y control se utilizan para
efectuar diversas tareas con más rapidez o mejor de lo que podría hacerlo un ser
humano.
Un sistema automatizado consta de dos partes principales:
·Parte.de.Mando
·Parte.Operativa
La Parte Operativa es la parte que actúa directamente sobre la máquina; Son los
elementos que hacen que la máquina se mueva y realice la operación deseada.
Los elementos que forman la parte operativa son los accionados de las máquinas
como motores, cilindros, compresores y los captadores como fotodiodos, finales
de.carrera
La Parte de Mando suele ser un autómata programable (tecnología programada),
aunque hasta hace bien poco se utilizaban relés electromagnéticos, tarjetas
electrónicas o módulos lógicos neumáticos (tecnología cableada) . En un sistema
de fabricación automatizado el autómata programable está en el centro del
sistema. Este debe ser capaz de comunicarse con todos los constituyentes de
sistema automatizado.
APLICACIONES Agricultura. Dispositivos oscilantes, de elevación y giratorios en maquinaria agrícola, para la protección de plantaciones, elevadores de sacos y otros medios auxiliares para carga y descarga.
Industria agropecuaria. Distribución y alimentación controlada de piensos, extracción de estiércol, dispositivos de clasificación para huevos, instalaciones de ventilación, esquilado, aparatos de sacrificio. Industrias forrajeras. Aparatos para manipulación de forrajes y material de embalaje, dispositivos de dosificación y mezcla, unidades para almacenaje en silos, dispositivos de control. Explotación forestal. Instalaciones de control para almacenes. Jardinería. Dispositivos de ventilación para invernaderos, aparatos de corte, dispositivos de clasificación para fruta y verdura. Centrales eléctricas. Dispositivos de ventilación para edificios de calderas, correderas telemandadas, mandos de interruptores neumáticos. Centrales nucleares. Entrada y salida de barras de combustible y dispositivos de frenado, cierres de compuertas, dispositivos de control y de medición. Abastecimiento de agua. Control de nivel y servomecanismos de corredera, accionamiento de válvulas y rejillas en instalaciones depuradoras y de suministro. Explotación minera. Dispositivos auxiliares para la explotación minera de superficie y subterránea. Industria química. Dispositivos para cierres de tapas, instalaciones de dosificación, accionamiento de rodillos en mezcladores de laboratorio, dispositivos de elevación y descenso para baños, accionamiento de compuertas, mando de balanzas, técnica de embalaje, regulaciones de nivel, dispositivos de regulación de procesos. Industria petrolífera. Dispositivos auxiliares para fábricas y laboratorios, similares a los de la industria química. Producción de plásticos. Dispositivos de mando para el transporte y la distribución de material de fluido, accionamiento de válvulas y cierre de silos. Fabricación de piezas de plástico. Ajuste de los rodillos de la calandra, accionamiento de cuchillas, dispositivos de cierre para embutición profunda, dispositivos de prensado y soldadura, control de avance de cintas, dispositivos de conformación, encolar, accionamiento de dispositivos de seguridad tales como ventanas y puertas en máquinas e instalaciones, moldeadoras, dispositivos de corte a medida. Fabricación de piezas de goma. Dispositivos de seguridad, accionamiento de mando y de trabajo para dispositivos encadenados de transporte y producción, dispositivos de cierre en mezcladores e instalaciones de vulcanización, dispositivos de control. Áridos, minerales. Accionamiento de avance para sierras.
Materiales para la construcción. Accionamiento de moldes, cierre de silos, dispositivos de alimentación en lijadoras, multivibradores para contra la formación de atascos en depósitos de arena, cemento y sustancias adicionales en silos, instalaciones de transporte.
I.2 AUTOMATIZACION DE LOS SISTEMAS PRODUCTIVOS Y OPERATIVOS
A la hora de definir los procesos productivos debemos atender a unas características importantes
que presentan estos procesos: Variedad, eficiencia, tamaño lote, maquinaria (especializada, uso
general), trabajadores (cualificados o especializados), tipo mercados, distribución en planta.
Los diferentes tipos de sistemas productivos son:
Proyecto.
Es el conjunto de pasos encaminados a la fabricación de un artículo único.
Características
Es un sistema muy flexible, con maquinaria de uso general, un tamaño de lote unitario,
trabajadores cualificados, mercados reducidos, y distribución en planta de posición fija.
Desventajas
Es un sistema poco eficiente y por un alto costo y por la dificultad que representa la planeación y
el control administrativos. Esto se debe a que con frecuencia es difícil definir un proyecto al inicio,
y a que puede estar sujeto a un alto grado de cambio e innovación.
Procesos flexibles.
Características
Procesos muy flexibles, tamaño del lote reducido, maquinaria de uso general, trabajadores
cualificados, mercados reducidos y distribución en planta funcional.
Los procesos flexibles son dos:
Artesanal. Herramientas manuales y menor flexibilidad que los lotes.
Lotes. Mayor productividad. Aparece mecanización.
Desventajas
Sistema de producción poco eficiente, conduce a severos problemas de control de inventarios,
programación de actividades y de calidad.
Cuando una operación intermitente funciona a casi toda su capacidad, se acumularan altos
inventarios de productos en proceso y aumentará el tiempo de producción de los lotes completos.
Esto se debe a la interferencia que se produce que se produce cuando distintos trabajos requieren
el mismo equipo o la misma mano de obra en el mismo momento, que lleva a una disminución
significativa de la utilización del equipo y de la mano de obra respecto de la que se obtiene en las
operaciones en línea.
FIGURA 1
LA FIGURA 1 nos muestra un sistema de producción Automatizado.
I.3 IMPACTO ECONOMICO, PRODUCTIVO Y HUMANO
Al igual que para toda inversión, un proyecto de automatización se juzgará
por su rentabilidad. La cual se mide por el retorno de la inversión.
Aunque es evidente que la automatización sustituye a un alto porcentaje de
la fuerza laboral no calificada, reduciendo la participación de los salarios en total de costos
de producción, las principales razones para automatizar no incluye necesariamente la
reducción del costo del trabajo. Por otra parte, la automatización electromecánica
tradicional ya ha reducido significativamente la participación de este costo en
los costos de producción. Actualmente en Estados Unidos la participación típica el trabajó
directo en el costo de le producción Industriales de 10 % o 15 % y en algunos productos de
5 %. por otra parte, existen otros costos, cuya reducción es lo que provee verdadera
competitividad a la empresa. Entre estos costos está trabajo
indirecto, administración control de calidad compras de insumos, flujos de información,
demoras de proveedores, tiempos muertos por falta de flexibilidad y adaptabilidad etc.
Estos son los costos que pueden ser reducidos por las nuevas tecnologías de
automatización al permitir mayor continuidad, Intensidad y control Integrado del proceso
de producción, mejor calidad del producto y reducción significativa de errores y rechazos,
y a la mayor flexibilidad y adaptabilidad de la producción a medida y en pequeños lotes o
pequeñas.escalas.de.producción.
La mayor calidad en los productos so logra mediante exactitud de las máquinas
automatizadas y por la eliminación de los errores propios del ser humano; lo que a su vez
repercuten grandes ahorros de tiempo y materia al eliminarse la producción de piezas
defectuosas.
La flexibilidad de las máquinas permite su fácil adaptación tanto a una producción
individualizadas y diferenciada en le misma línea de producción, como mi cambio total de
la producción. Esto posibilite una adecuación flexible a las diversas demandas
del mercado.
Por estas razones, la inversión en tecnología de automatización no puede ser considerada
como cualquier otra Inversión, sino como una necesaria estrategia de competitividad, no
Invertir en esta tecnología. Implica un riesgo alto de rápido desplazamiento por la
competencia.
La automatización se refiere a una amplia variedad de sistemas y procesos que
operan con mínima o sin intervención del ser humano. Un sistema automatizado
ajusta sus operaciones en respuesta a cambios en las condiciones externas en
tres etapas: medición, evaluación y control.
Sabemos que con el empleo de la automatización los procesos de producción
dentro de una empresa son más rápidos y eficientes. La automatización en la
actualidad ha sido una aportación hacia la industria de mucha gran ayuda, ya que
gracias a esta se ha logrado un desarrollo y evolución rápida y constante de las
empresas que se desistan al uso de estas.
Uno de los impactos mas conocidos de la automatización es el impacto social.
Las innovaciones actuales traen consigo una grande gama de beneficios que
son bien recibidos por la sociedad, dentro de este ámbito la automatización no
se hace una expresión ya que esta trae consigo grandes beneficios hacia la
humanidad ya que trata de ahorrar el trabajo que esta realiza, además de que
busca evitar que el ser humano se arriesgue mucho ante la realización de sus
labores. Anqué en otros aspecto los beneficios que trae consigo la automatización,
vienen perjudicando al mismo tiempo, es decir para la industria es conveniente por
que hacen una inversión fuerte pero con el tiempo se van beneficiando ya que
hace los trabajos más rápidos, pero por otra parte al momento de automatizar todo
esto traer consigo el desempleo ya que las maquinas son las que ocupan el
empleo del trabajador , aunque por eso mismo las empresas empezaran a exigir
profesionista expertos en dichas máquinas, lo que va a involucrar que las futuras
generaciones se preparen más en cuantos a los estudios.
Es decir: los efectos de los sistemas de automatización y basados en los sectores
industrial y de servicios son de cuatro categorías: en primer lugar, probablemente
afectarán a las tasas de empleo en aquellos campos de actividad en los que las
tareas se conviertan en automatizadas; en segundo lugar, los modelos laborales y
las características del empleo pueden cambiar, lo que hará necesaria la
adquisición de nuevos conocimientos y formación; tercero, pueden producirse
cambios en la organización empresarial, conforme las empresas se vayan
adaptando para aprovechar todo el potencial de los sistemas robotizados; y en
cuarto lugar, la robótica pudiera tener un impacto más general en la sociedad, en
términos de nuevos patrones de ocio, cambios en el hogar (como resultado de la
coexistencia con robots de servicio) y una transformación del significado y valor
del trabajo mismo.
FIGURA 2.muestra la dependencia de la sociedad con los nvos sistemas de
automatización
I.4 FACTIBILIDAD EN LA AUTOMATIZACION
La automatización solo es viable si al evaluar los beneficios económicos y sociales
de las mejoras que se podrían obtener al automatizar, estas son mayores a los
costos de operación y mantenimiento del sistema.
La automatización de un proceso frente al control manual del mismo proceso,
brinda ciertas ventajas y beneficios de orden económico, social, y tecnológico,
pudiéndose resaltar las siguientes:
-Se asegura una mejora en la calidad del trabajo del operador y en el desarrollo
del proceso, esta dependerá de la eficiencia del sistema implementado.
-Se obtiene una reducción de costos, puesto que se racionaliza el trabajo, se
reduce el tiempo y dinero dedicado al mantenimiento.
-Existe una reducción en los tiempos de procesamiento de información.
-Flexibilidad para adaptarse a nuevos productos (fabricación flexible y
multifabricación).
-Se obtiene un conocimiento más detallado del proceso, mediante la recopilación
de información y datos estadísticos del proceso.
-Se obtiene un mejor conocimiento del funcionamiento y performance de los
equipos y máquinas que intervienen en el proceso.
-Factibilidad técnica en procesos y en operación de equipos.
-Factibilidad para la implementación de funciones de análisis, optimización y
autodiagnóstico.
-Aumento en el rendimiento de los equipos y facilidad para incorporar nuevos
equipos y sistemas de información.
-Disminución de la contaminación y daño ambiental.
-Racionalización y uso eficiente de la energía y la materia prima.
-Aumento en la seguridad de las instalaciones y la protección a los trabajadores.
La automatización es el uso de máquinas, sistemas de control ytecnologías de la
información para optimizar la productividad en la producción de bienes
y prestación de servicios. El incentivo para la correcta aplicación de la
automatización es aumentar la productividad, y/o la calidad más allá de lo posible
con los niveles humanos laborales actuales con el fin de conseguir economías de
escala y/o cuenta de los niveles de calidad predecibles. En el ámbito de la
industrialización, la automatización es un paso más allá de la mecanización.
Considerando que la mecanización ofrece a los operadores humanos con
maquinaria para ayudar a ellos con los requisitos musculares de trabajo, la
automatización disminuye en gran medida la necesidad de requisitos sensoriales y
mentales en humanos, mientras que el aumento de capacidad de carga, velocidad
y repetibilidad. Automatización juega un papel cada vez más importante en la
economía mundial y en la experiencia diaria.
La automatización ha tenido un impacto notable en una amplia gama de industrias,
más allá de la fabricación. Una vez que los operadores de telefonía-ubicuos han
sido reemplazados en gran medida por centrales telefónicas automáticas
y contestadores automáticos. Procesos médicos tales como cribado primario en
electrocardiografía o la radiografía y análisis de laboratorio de los genes humanos,
sueros, células y tejidos se lleven a cabo a mucha mayor velocidad y precisión por
los sistemas automatizados.
FIGURA 3 Representa la ayuda que genera la automatización a los humanos
facilitando y reduciendo el tiempo de producción, además de reducir a si mismo
los riesgos que se podrían generar en las operaciones.
