Automatización Industrial
Mediante un conjunto de soluciones tecnológicas que permiten realizar tareas repetitivas con muy poca intervención humana en la industria 4.0 para mejorar los procesos, reducir desperdicios, mejorar calidad y la productividad.
Automatización Industrial
La automatización industrial se refiere al uso de tecnología y sistemas para controlar y operar de forma automática los procesos industriales. Para la industria 4.0 la tecnología de sistemas de control distribuido (DCS) es una pieza fundamental en una amplia variedad de industrias. Los DCS permiten coordinar de forma precisa dispositivos y maquinas en una planta de fabricación, consiguiendo un control y una optimización eficiente de las operaciones. También estos sistemas garantizan la seguridad y fiabilidad en procesos críticos y son esenciales para mantener altos estándares de producción y calidad.
En la era de la industria 4.0 es posible integrar tecnologías de gemelos digitales (Digital twin) y también tecnologías de internet de las cosas (IoT).
Un gemelo digital es una simulación y representación digital que permite predecir los diferentes flujos de procesos, construcción de una fabrica virtual o un proceso productivo paralelo para tomar decisiones y corregir errores antes de que ocurran.
Por otro lado la tecnología de IoT permite la aplicación del internet de las cosas en un entorno industrial, implica la interconexión de maquinaria y dispositivos a través de internet para recopilar, intercambiar y analizar datos en tiempo real, mejorando procesos y eficiencia en entornos productivos industriales.
Sistema de Control Distribuido (DCS)
DCS es una plataforma tecnológica que se utiliza para supervisar y controlar procesos industriales complejos y variados en una planta de producción. Sus componentes son una red de controladores distribuidos que se comunican entre si y con otros dispositivos de la planta.
Los sistemas distribuidos cobran mayor relevancia al poder distribuir la carga de trabajo en varios computadores, servidores, dispositivos de borde (edge) y mas.
En los sistemas informáticos industriales, la tendencia es la utilización de sistemas distribuidos de información, impulsados por analítica y digitalización en procesos de optimización y producción.
Características
Algunas características relevantes de un DCS son las siguientes, entre otras:
- Control Centralizado. Permite la supervisión y control centralizado de procesos en tiempo real.
- Interconexión de dispositivos. Enlazan una amplia variedad de dispositivos, sensores, válvulas, motores y maquinas
- Seguridad y fiabilidad. La seguridad es prioridad en los DCS incluyen características para que los procesos sean seguros y confiables.
- Integración de datos. Los DCS permiten recopilar, analizar y presentar datos en tiempo real, proporcionan información valiosa para el negocio.
- Producción continua. Modalidad 7×24 y producción masiva de productos
- Sistema en alta disponibilidad. Redundancia.
- Gran volumen de datos. Datos de ingeniería y re-alimentados de procesos.
- Alta demanda. Redes de comunicación , operación y mantenimiento.
- Esquemas pre-probados. En base a librerías de control.
Pros
Ahorro: Mejora productividad y utilización de las maquinas.
Protección ante fallas: Facilita continuidad de negocio (DR).
Automatización: Reducción de los tiempos de aprovisionamiento.
Flexibilidad: Independencia del hardware.
Eficiencia: Uso eficiente de los recursos de hardware.
Eficiencia energética: Reduce consumo de energía.
Disponibilidad del sistema: Es posible reducir a cero el tiempo de las paradas de mantenimiento.
Mejoras en la operación: administración centralizada de todas las maquinas.
Portabilidad: Mover maquinas VM entre servidores físicos.
Configuración inicial: Maquinas virtuales pre-configuradas.
Integración de tecnologías digitales: Integración con tecnologías de IoT, Big Data, Computación en el extremo (edge), servidores en nube, virtualización, control web, gemelos digitales, y mas.
IoT Industrial (IIoT)
Mediante tecnologías de IoT industrial (IIoT) permite la captura y análisis de datos en tiempo real facilitando la identificación y resolución rápida de averías, lo cual optimiza el uso de recursos y mejora la eficiencia en la empresa.
Los sistemas de IoT capturan datos operativos directamente de las maquinas y equipos, proveyendo una visión instantánea del rendimiento y estado de los procesos de producción, esto permite identificar rápidamente cualquier desviación o problema y tomar las medidas correctivas inmediatamente.
El IoT industrial (IIoT) es una tecnología poderosa para cualquier empresa que busque mejorar su eficiencia operativa para mantenerse competitiva en el entorno industrial actual.
Pros
Mejora de la eficiencia operativa. Monitoreo y control de maquinaria en tiempo real.
Mantenimiento predictivo. Anticipación de fallas y reducción tiempos muertos.
Optimización de recursos. Uso mas eficiente de energía y materiales.
Toma de decisiones basadas en datos. Análisis de datos para decisiones informadas.
Incremento de la productividad. Automatización de procesos y reducción de errores humanos.
Características
Monitoreo remoto. Supervisión de maquinas y procesos desde cualquier lugar.
Análisis de datos en tiempo real. Captura y análisis de datos en el momento para decisiones rápidas.
Automatización de procesos. Implementación de sistemas automáticos que mejoran la eficiencia.
Seguridad y cumplimiento. Asegura que los procesos cumplan con la normativa y estándares industriales.
Interfaz intuitiva. Diseñado para ser fácil de usar, interfaces que facilitan la adopción.
Gemelo Digital (Digital Twin)
Un gemelo digital es una copia virtual de un objeto físico, proceso o sistema, esta tecnología permite simular, analizar y prever un comportamiento futuro de su equivalente físico utilizando datos y modelos en un entorno virtual. Actualmente se ha extendido su utilización gracias a los progresos en las tecnologías de la información y de las comunicaciones.
Los gemelos digitales han cobrado mayor relevancia en los últimos años gracias al desarrollo del IoT que facilita la recopilación y las transmisión de datos en tiempo real.
Aplicaciones
Automatización y manufactura. En estas industrial los gemelos digitales son claves para el diseño y pruebas de productos.
Salud y bienestar. Los gemelos digitales ofrecen en el sector de la salud la capacidad de simular procedimientos médicos en modelos virtuales de partes del cuerpo humano, mejorando la precisión y seguridad de las intervenciones medicas.
Construcción y urbanismo. Estos modelos virtuales son imprescindibles en el sector de la construcción para la gestión eficiente de proyectos de gran escala, desde el diseño arquitectónico hasta la integración de sistemas en edificios inteligentes.
Los gemelos digitales permiten hacer un puente entre lo físico y lo digital, proveyendo una herramienta esencial para optimizar productos y servicios, y mejorar la calidad de vida.
Pros
Optimización de procesos. Simulan escenarios, eliminado los costos del desarrollo de prototipos físicos. También incrementa la calidad de los productos al detectar posibles falla potenciales antes de la producción.
Mantenimiento predictivo. Con la integración de sensores y tecnologías IoT, los gemelos digitales pueden anticipar el desgaste de los equipos y planificar el mantenimiento proactivo, para evitar interrupciones inesperadas.
Innovación y desarrollo. Es posible utilizar tecnologías avanzadas como inteligencia artificial, mediante los gemelos digitales es una manera de innovación, que permita simular nuevas ideas y evaluar su viabilidad antes de su implementación física.
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