Ensayo de Automatización Industrial- Victor Lwidyn Ruiz Valenzuela
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Engineering
Ensayo sobre la Automatización Industrial en la que se aborda como tesis "¿Es necesario utilizar la Automatización Industrial?" analizando brevemente los aspectos que influyen en el tema para finalmente obtener conclusiones.
Ensayo de Automatización Industrial- Victor Lwidyn Ruiz Valenzuela
Desarrollo de Habilidades en el uso de la Tecnología, la Información y la
Comunicación (DHTIC)
1
ALUMNO: Ruiz Valenzuela Víctor Lwidyn
MATRICULA: 201405290
TALLER 4. Integrando conocimiento
TAREA 4: Ensayando
FACILITADOR: Juan Carlos Carmona Rendón
PROGRAMA EDUCATIVO: Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Ensayo: ¿Es necesario utilizar la Automatización Industrial?
2
INDICE
Resumen……………………………………………………………………………4
Introducción ……………………………………………………………………….4
1. ¿Qué es la Automatización Industrial?.............................................5
2. ¿Cuándo automatizar?.....................................................................5
2.1. Análisis de procesos industriales……………………………6
2.2. Costo de producción………………………………………….6
2.3. Ventajas y desventajas de usar mano de obra……….……7
3. Tecnologías para automatizar…………………………..….…….……7
3.1. Tipos de Automatización……………………….………...…..8
3.1.1. Neumática……………………………………....……8
3.1.2. Hidráulica…………………………………………….8
3.1.3. Electrónica……………………………………...……8
3.1.4. Comunicaciones………………………………...…..8
3.1.5. PLC’s…………………………………………………8
3.1.6. Robótica……………………………………………..9
3.1.7. Computadoras………………………………………9
3.1.8. Software……………………………………………..9
3
4. Herramientas para Automatizar………………………………………..10
4.1. Costos en línea………………………………………………..10
4.1.1. Inventarios…………………………………….……..10
4.1.2. Eficiencia…………………………………………….10
4.2. Monitoreo de ciclo…………………………………………….11
4.2.1. Ordenes de producción……………………………11
4.2.2. Reprogramación de órdenes……………………...11
5. Automatización Industrial en México………………………………….12
Conclusiones……………………………………………………………….13
Bibliografía………………………………………………………………….14
Definiciones...……………………………………………………………….14
Anexos
Imagen #1 Jerarquía para la Automatización…………………………….9
Imagen #2 Ciclo de Automatización en una empresa…………………..11
Mapa conceptual (Automatización Industrial)………..……………….….15
4
¿Es necesario utilizar la Automatización Industrial?
Ensayo dirigido a técnicos superiores y estudiantes del área de Ingenierías, el cual
utilizara un vocabulario técnico referente al área industrial.
Resumen
Para saber si la Automatización es necesaria en los procesos industriales es
necesario conocer sobre el tema, para ello se hablara sobre lo que es la
Automatización Industrial, sus tipos, así como sus aplicaciones, como toda
innovación tiene sus ventajas y desventajas, en este ensayo se analizan de manera
breve pero profunda diversos factores que realizaron un cambio en la
implementación de este tipo de procesos.
Además de los tipos de Automatización se habla de cómo es posible controlar los
procesos y lograr diferentes resultados, también se darán a conocer las
herramientas utilizadas actualmente para automatizar y así definir finalmente si la
Automatización Industrial es una necesidad en la actualidad.
Introducción
La Automatización Industrial juega un papel importante actualmente en la economía
de cualquier nación, ya que en gran parte de las industrias se implementó la
automatización de procesos para lograr una mayor eficiencia en el ámbito de
producción, así como una mejor calidad en sus procesos, esto genera una gran
reducción de costos de producción y un eficiente control en los procesos.
¿Es necesario utilizar la Automatización Industrial?
La Automatización Industrial es necesaria en los procesos de la actualidad, ya que
nos proporciona demasiadas ventajas, aunque las desventajas marcan una postura
contraria.
5
1. ¿Qué es la Automatización Industrial?
Es la aplicación de nuevas y diferentes tecnologías para lograr monitorear y
controlar un proceso, maquina, aparato o dispositivo que tiene como objetivo cumplir
o realizar funciones repetitivas, haciendo que operen automáticamente reduciendo
al mínimo la intervención de la mano de obra humana.
Con la Automatización Industrial se pretende generar mediante un proceso mayor
cantidad de producto en el menor tiempo posible, de esta manera se reducen
considerablemente los costos y es posible garantizar una uniformidad en la calidad
de lo producido.
La Automatización Industrial la podemos encontrar en diversos sectores de la
economía, como en la fabricación de alimentos, en la industria farmacéutica,
productos químicos, industria gráfica, automotriz, petrolera, plásticos entre otros,
sectores en los que al implementar procesos automáticos se generan grandes
beneficios. No se aplica únicamente en la fabricación de productos o en máquinas,
sino que también podemos aplicar la automatización para ampliar la gestión de
procesos, de servicios, a mejorar cualquier proceso para legar a un desempeño más
eficiente.
2. ¿Cuándo automatizar? (Fuente de consulta 1)
Es claro que implementar procesos automatizados en una industria genera cambios
de gran impacto, una vez que los procesos están automatizados se aprecian
verdaderos resultados.
Una cantidad de datos en un proceso sin automatizar es relativamente sencilla de
manejar y controlar su ejecución manualmente, sin embargo, cuando se maneja una
amplia cantidad de datos en un proceso, la automatización es la mejor opción para
obtener eficiencia.
También es necesario automatizar cuando en un proceso la mano de obra con su
respectivo trabajo resulta pesado y repetitivo, provocando fallas y errores. Al
automatizar se disminuyen los errores y se aprovecha cada recurso material y
humano de un proceso, de igual manera cuando los costos de de producción son
altos, ya que lo que se busca al automatizar es reducir considerablemente los costos
de producción y el error humano.
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2.1. Análisis de procesos industriales.
Para automatizar un proceso industrial se debe realizar un profundo análisis de los
factores que lo implican, es decir, todo lo que puede ser afectado al automatizar un
proceso ya sea para bien o para mal, entre estos factores tenemos que analizar
principalmente la situación económica de la industria a automatizar, posteriormente
la productividad, los costos que genera la mano de obra y la producción respecto al
tiempo, y finalmente la efectividad, una vez teniendo conocimiento de todos estos
factores se puede definir cuándo realizar la automatización, ya que resulta efectiva
solo cuando se obtiene una gran cantidad de costos en relación a lo que se produce.
2.2. Costo de producción.
Puede considerarse el factor más importante para saber cuándo automatizar,
debido a que al analizar cualquier proceso el principal factor es el económico, ya
que si no hay ganancias, la producción resulto no ser efectiva, de esta manera
podemos ver que después de analizar los procesos industriales se puede observar
si implementar la automatización sería lo más viable para la producción en cualquier
industria.
Se tiene que definir si al implementar un proceso automatizado realmente los costos
de producción reducirán y tener en cuenta que el automatizar se toma en cuenta
como un costo de producción.
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2.3. Ventajas y desventajas de usar mano de obra.
El usar mano de obra siempre ha sido indispensable en una industria, ya que no se
puede ejercer una producción mediante un proceso automático si nadie programa
este proceso, y al no utilizar esta clase de procesos la mano de obra simplemente
es aplicada en toda la producción, entre las ventajas que podemos encontrar de
utilizar la mano de obra es que los procesos siempre podrán ser supervisados, y si
se realiza una correcta producción se puede obtener calidad, sin embargo esto va
directamente relacionado con las desventajas, debido a que al utilizar mano de obra
en un proceso comúnmente repetitivo comienzan a surgir fallas y agotamiento por
parte del trabajador, al usar mano de obra también (no en todos los casos)
aumentan los costos de producción y se aprovecha menos el tiempo, ya que un
proceso automatizado puede efectuar el mismo trabajo, en menor tiempo, con
mayor calidad y efectividad, reduciendo así el margen de error.
3. Tecnologías para automatizar (Fuente de consulta 2)
Al hablar de la automatización de procesos es necesario profundizar sobre el tema,
ya que para saber si es necesario automatizar debemos conocer lo que implica este
tema.
Para lograr automatizar un proceso industrial se pueden utilizar diferentes
tecnologías, son varias debido a que cada una se adapta al tipo de proceso al que
será utilizada, al utilizar diferentes tecnologías podemos darnos cuenta que no todos
los procesos son iguales, y en la mayoría de los procesos se utiliza más de una
tecnología para lograr automatizarlos, estos van de la mano con la supervisión de
alguien capacitado, por lo tanto, las tecnologías para automatizar son de suma
importancia para la comprensión de todo lo que esto implica, principalmente saber
que tan necesario es automatizar hoy en día.
Podemos obtener un conocimiento más concreto conociendo directamente los tipos
de automatización en los que aplicamos estas tecnologías.
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3.1. Tipos de Automatización
Entre los principales tipos de automatización tenemos:
3.1.1. Neumática
En este tipo de automatización se realiza la producción de trabajo mediante
el aprovechamiento de la energía potencial proporcionada por aire
comprimido, utilizando el principio neumático.
3.1.2. Hidráulica
Los sistemas hidráulicos en la automatización son similares a los neumáticos,
pero en lugar de utilizar el aire comprimido, emplean aceite para acumular la
energía que será convertida en energía mecánica, esto con el fin de producir
un trabajo a través de los elementos actuadores del sistema en
funcionamiento.
3.1.3. Electrónica
Generalmente en los procesos automatizados se utiliza este tipo como un
sistema de detección tipo “barrera”, este dispone de un emisor y un receptor
de haz luminoso, los cuales al estar separados detectan electrónicamente
movimientos.
3.1.4. Comunicaciones
En este tipo de tecnologías se utilizan sensores durante todo el proceso para
detectar todo el funcionamiento y que este esté funcionando de manera
productiva y efectiva.
3.1.5. PLC’s
Es un equipo electrónico programable diseñado para controlar directamente
en tiempo real procesos secuenciales. Este tipo de tecnologías dispone de
gran cantidad de dispositivos como botones y sensores.
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3.1.6. Robótica
De acuerdo al Instituto Tecnológico de Robótica de América un robot es un
manipulador multifuncional y reprogramable diseñado para mover materiales,
partes o herramientas especiales a través de varias secuencias de
programas para la ejecución de una o varias tareas.
3.1.7. Computadoras
Por medio de las computadoras se puede controlar cualquier proceso
automatizado industrial, esto con apoyo de un software.
3.1.8. Software
Directamente relacionado con las computadoras, mediante los softwares se
puede controlar un proceso automatizado, así como realizar modificaciones
y nuevos diseños en los procesos.
Imagen #1 Jerarquía para la Automatización
10
4. Herramientas para Automatizar
Al hablar de las herramientas para automatizar podemos notar que no se trata de
las tecnologías que se aplican en los procesos, sino de lo que es necesario para
efectuar estas, comprendiendo esto vemos que para automatizar necesitamos
inicialmente de un análisis profundo respecto a los costos en línea, esto no se refiere
al ámbito económico, sino que es necesario conocer un inventario y la eficiencia con
la que este es producido.
De igual manera se utiliza un monitoreo de ciclo, en el cual se analiza directamente,
con apoyo de lo mencionado anteriormente, las ordenes de producción necesarias,
así como la reprogramación de estas para finalmente obtener un proceso
automático eficiente.
4.1. Costos en línea
Para conocer los costos en línea se deben de tener en cuenta los siguientes
factores:
4.1.1. Inventarios
Es de suma importancia conocer los inventarios ya que con apoyo de esto se
puede definir o limitar el proceso que se va a automatizar, cabe destacar que
los inventarios son realizados generalmente por personal capacitado, sin
embargo existen procesos automáticos para llevar un control de inventario
4.1.2. Eficiencia
Una vez obtenidos los inventarios podemos ver que tan eficiente puede ser
nuestro proceso, ya que en gran parte de los casos no es necesario que un
proceso se automatice debido a que lo producido cumple con la demanda
industrial.
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4.2. Monitoreo de ciclo
El monitoreo de ciclo resulta ser la herramienta más importante para automatizar un
proceso ya que mediante este se pueden ejercer ordenes de producción y en caso
de que estas no funcionen de manera correcta es posible realizar una
reprogramación de órdenes, siendo así la automatización de procesos la manera
más eficiente de producción cuando existe una gran demanda de datos.
4.2.1. Ordenes de producción
Mediante las órdenes de producción, con apoyo de algunas tecnologías
mencionadas anteriormente, podemos ejercer órdenes en nuestros procesos
industriales para definir la manera en que se realizara este, pudiendo así,
manejar totalmente la producción
4.2.2. Reprogramación de órdenes
Una vez ejercidas las ordenes de producción, personal capacitado será
capaz de definir si es necesario una reprogramación de órdenes, esta tiene
como único objetivo mejorar el proceso que ya ha sido ejercido, de esta
manera obtener una mayor eficiencia de producción.
Imagen #2 Ciclo de Automatización en una empresa
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Automatización Industrial en México
Al hablar de Automatización Industrial podemos notar que es un tema de impacto
global, por lo tanto es importante conocer el interés que genera en nuestro país
México.
En México podemos encontrar la Automatización Industrial principalmente en las
industrias desarrolladas de gran nivel, como lo son empresas cerveceras,
agricultoras, aceiteras, y principalmente automotrices.
En el estado de Puebla destaca primordialmente la producción automotriz, ya que
en la capital del estado se encuentra ubicada la planta VW México, la cual es la
principal fuente económica de la región por su gran capacidad de producción.
De igual manera no muy lejos de esta, en San José Chiapa, la empresa Audi del
grupo VW tendrá sus instalaciones en este poblado, siendo así otra gran planta
productora automotriz.
Lo que tienen en común estas dos plantas productoras, independientemente de ser
del grupo VW, es que es su proceso de producción está siendo implementada la
Automatización Industrial, ya que a las empresas les reduce el costo de producción
generando mayores ganancias económicas, pero de igual manera destaca que
estas empresas cuentan con un gran número de personal para el manejo de sus
instalaciones, por lo que apoyan el empleo en la región, permitiendo así su
desarrollo.
Todo esto es un claro ejemplo de como el uso estratégico de la Automatización
Industrial permite un mayor desarrollo en cuanto a producción, y también en cuanto
a la economía de la región.
Esto demuestra la importancia de saber cuándo automatizar (Tema 2)
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Conclusiones
La automatización Industrial no puede ser llamada necesaria en todos los casos, ya
que al abordar el tema se puede comprender que cada proceso es diferente de otro.
Resulta necesaria la automatización de un proceso industrial cuando:
Se tiene que mejorar la calidad de producción
Se quiere incrementar la productividad
Se tiene que reducir el costo de mano de obra ya que permite un aumento
en las ganancias
En conclusión, la automatización es la mejor opción si se necesita una mayor
producción, es totalmente necesaria la intervención humana para automatizar un
proceso, de igual manera cada proceso debe de ser analizado profundamente para
definir si se tiene que automatizar o no.
Personalmente me parece una gran opción la automatización, pero de igual manera
afecta directamente a todos los trabajadores ya que podría decirse que ahora las
maquinas realizan su trabajo, aunque viéndolo de otro punto de vista, hay trabajos
es totalmente necesario que lo haga una maquina por bienestar y salud del
trabajador.
La Automatización Industrial es totalmente necesaria hoy en día ya que existe una
gran competitividad económica en la cual ninguna industria se puede quedar con
métodos de producción convencionales.
Podemos encontrar posturas contrarias, como por ejemplo, que la Automatización
Industrial genera desempleo, teniando como concecuencia un gran impacto en el
ciclo economico de los trabajadores de la industria, es por eso que varios
especialistas (los cuales fueron entrevistados anteriormente) se encuentran en
contra de la automatización Industrial en el aspecto economico de los trabajadores,
sin embargo estan a favor en el ambito de producción.
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Bibliografía
Fuentes de consulta (MLA):
1.- Andrés García Higuera. El control automático en la industria. España,
Compobell, 2005, p.18.
2.- Juan Pérez Cruz y Manuel Pineda Sánchez. Automatización de Maniobras
Industriales Mediante Autómatas Programables. España, UPV, 2006, p.7-21.
Definiciones
1.- PLC´s
Controlador Lógico Programable
2.- Costos en línea
Se dice en línea porque son secuenciales, en otras palabras, los costos
obtenidos a través de un estudio con apoyo de un inventario.
3.- Proceso Industrial
Es toda secuencia en la cual se obtiene una producción de tipo “Industrial”
4.- Software
Herramienta o soporte lógico que hace posible la realización de tareas,
(herramienta de programación, o programa informático en el cual se
proporcionarán las tareas.)