Los distintos tipos de automatización tienen asociados una serie de propiedades únicas, características, limitaciones, ventajas y desventajas. Por esta razón, cuando se considere aplicar sistemas de automatización, lo primero que hay que definir es cuál será el modelo mejor adaptado a cada caso.
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¿Qué es automatización industrial?
Primero hay que repasar la definición de automatización antes de entrar en debate. La automatización hace referencia a la aplicación de herramientas tecnológicas y conocimientos técnicos que tienen como objetivo ejecutar actividades sin la intervención humana, de manera automática y con un margen mínimo de error.
En la actualidad, la automatización de procesos industriales puede verse en marcas de todos los tamaños. La tecnología de control y automatización ha avanzado de tal manera que es posible emular prácticamente cualquier trabajo físico típicamente humano, como el ensamblaje de piezas, la soldadura, el control de calidad, el corte de láminas, el transporte de materia prima y más.
Dependiendo de las necesidades específicas del producto y del mercado en el que se desenvuelvan los procesos, se ajustan los niveles de automatización, para hacerlos seguros y rentables. Dividiéndose en varios tipos:
Sistema de automatización fija
Los sistemas de automatización fija son aquellos que se instalan en líneas de producción que fabrican en masa un mismo producto.
Este tipo de automatización es inflexible, no acepta reconfiguraciones y siempre automatiza las mismas acciones repetitivas. Son muy eficientes en lo que hacen, llegando a alcanzar cadencias de producción muy elevadas.
Son más económicos que el resto de equipos de automatización, ya que no necesitan ser inteligentes para repetir una misma acción.
Dada su rentabilidad, representan el sistema más adoptado actualmente entre todos los tipos de automatización industrial que se conocen. Algunos ejemplos de tecnología en este nivel pueden ser los robots industriales presentes en las fábricas textiles, las empaquetadoras, las máquinas de embazado y similares.
Sistema de automatización programable
Los sistemas de automatización programable son aquellos que se recomiendan para fábricas que producen lotes pequeños de productos distintos.
Este tipo de sistemas de automatización industrial pueden ser reconfigurados para realizar múltiples tareas, por lo que permiten fabricar más de un tipo de producto. El punto débil de esta estructura es que la reconfiguración del sistema toma mucho tiempo, por lo que solo es viable si se producen artículos por lotes antes de cambiar de procesos.
Presentan un costo moderado de instalación, aunque su retorno de inversión es alto en determinadas industrias.
Son especialmente atractivas en plantas que fabrican productos muy similares, con variaciones simples. Dado que su cadencia de producción es relativamente menor que en los sistemas de producción fija, es necesario equilibrar los costes/beneficios del producto.
Algunos robots industriales poseen este tipo de configuración, así como los controladores lógicos programables.
Sistema de automatización flexible
Los sistemas de automatización flexible son los más sofisticados y se recomiendan únicamente para empresas cuyo valor añadido de producto y margen de ganancia sea elevado.
Estos sistemas pueden realizar diferentes operaciones dependiendo del producto y no necesitan reconfigurarse entre un trabajo y otro. Esto se debe a que poseen elementos que les ayudan a diferenciar cuando están manipulando un producto u otro. Así, aplican procesos específicos a cada uno.
Este tipo de sistemas es común en plantas que operan con soldadura, ensamblaje de piezas mecánicas, automoción o recolección de alimentos.
Para hacer funcionar estas líneas, usualmente se combinan pequeños tramos con sistemas de producción fija y otros con sistemas programables, de manera tal, que la cadencia de salida sea elevada y que cada producto vaya a donde corresponda.
Suelen incluir sistemas de software para controlar los puntos más complejos del sistema.
Sistema Integrado de Automatización
Los sistemas integrados de automatización tienen años en el mercado, pero no habían sido tan viables como ahora.
Este tipo de sistemas cuenta con un núcleo de inteligencia artificial conectado a un programa de procesamiento central, capaz de controlar múltiples periféricos y adaptarse a las necesidades del mercado en nivel de producción automatizada.
Son viables en plantas con un alto nivel de automatismos industriales como cobots, líneas de paletizado, vehículos autopilotados, visión artificial y similares.
Se cree que en un futuro todas las plantas operativas de la industria 4.0 trabajaran bajo este tipo de automatización, casi sin personal humano.
Un ejemplo de estas líneas son las plantas de fabricación de automóviles capaces de llevar casi todos los procesos de transformación y ensamblaje de la materia prima por su cuenta.
Sistema de procesamiento electrónico de datos
La automatización no aplica exclusivamente para las tareas mecánicas. Los sistemas de procesamiento electrónico de datos, por ejemplo, son un tipo de automatismo que permite recolectar datos masivos para la gestión estratégica de información o del control logístico de una empresa.
Cuentan con sistemas de cómputo capaces de registrar directamente con el usuario o en el entorno de interés todos los datos que necesita la empresa para operar.
Se puede tomar como ejemplo un sistema de cotización de vuelos para una aerolínea, un sistema de seguridad para el control de personas en el aeropuerto, un sistema de facturación virtual o un sistema de conciliación bancaria.
Este tipo de automatismos puede ser mucho más simple y trabajar de la mano con el recurso humano de la empresa, a la par. Un ejemplo de esto es un sistema de control de nómina.
Casi todas las áreas comerciales utilizan algún nivel de este tipo de automatismos, incluso para gestionar su cartera de clientes o las acciones de marketing.
Sistemas de control decimal numérico
El sistema de control decimal numérico es un mecanismo de automatización compacto que usualmente tiene forma de una máquina única, inamovible y de gran tamaño que se encarga de hacer acciones específicas mediante comandos prediseñados.
Son extremadamente comunes en mercados dónde se fabrican productos personalizados o hechos a la medida.
Estos sistemas se instalan con base en equipos conocidos como máquinas-herramienta, las cuales deben ser alimentadas con material y para que luego el operario le índice una serie de acciones que estas se encargarán de realizar de manera automática.
Ejemplos de procesos de automatización de este tipo pueden ser las máquinas capaces de hacer surcos en la madera, realizar cortes de piezas metálicas a la medida o las soluciones para decoraciones complejas en el material.
Este tipo de sistemas son sumamente efectivos en entornos donde el trabajo creativo sea fácil de diseñar, pero difícil de implementar, como a la hora de hacer círculos perfectos en el material, realizar dos tipos de decoración distinta en la misma pieza o crear desde cero una pieza metálica sin usar un molde.
Una vez estudiados todos los tipos de automatización del mercado actual se puede elegir de manera más simple el mejor de los modelos. Esto dependerá del rubro con el que se trabaja, las limitaciones del espacio y la forma de despachar los productos. Elegir bien estas variables afecta directamente a la forma, tipo y función de los sistemas de automatización.
