La automatización de procesos

sensor para el control de la produccion de patatas fritas

La automatización de procesos

El concepto de Industria 4.0 o la Cuarta Revolución Industrial nace de la necesidad de organizar, controlar, conectar y acceder a los procesos de fabricación de cualquier sector industrial.

El acceso en tiempo real y de forma ininterrumpida a los datos de fabricación conduce a la optimización de los recursos disponibles.

El proceso Industria 4.0 transforma el tiempo de reacción, actuando para corregir, ante las posibles desviaciones que se producen en el mismo momento en que estas aparecen.

En el control de procesos productivos necesitamos medidores, sensores o analizadores en continuo para captar los cambios que están sucediendo en la fabricación de nuestro producto.

Esta situación Acción – Reacción, como respuesta a ese cambio debe de ser rápida y eficaz, para evitar los costes de re-fabricación e incluso la pérdida del producto que está fuera de los estándares de calidad predefinidos por la empresa.

Este nuevo paradigma industrial dirige a la gran mayoría Industrial hacia la automatización de procesos en su totalidad, eliminando el error humano y disminuyendo ostensiblemente los gastos energéticos entre otros muchos beneficios, pero en definitiva aumentar la productividad, con un bajo costo y obteniendo productos de mayor calidad.

En este nuevo entorno la capacidad de compartir información adquiere una gran importancia, ya que todo está conectado entre sí con tal de que la recepción y la emisión de datos obtenidos sobre la producción sean fluidas y en continuo, en tiempo real siendo más accesibles para los responsables de producción. En la Smart Factory el dato que no es inmediato, fiable y comunicable es dinero perdido.

Los sensores de medida tienen un rol muy importante en este engranaje. Estos equipos mediante salidas analógicas, digitales, y diferentes protocolos de comunicación permiten trasladar los datos, configurar alarmas, mostrar los valores de medida, la automatización de procesos y un sinfín de información de lo que está sucediendo en la línea de fabricación, permitiendo tomar las decisiones adecuadas en cada momento o realizar enlaces de conexión con la propia línea para que sea esta la que se auto ajuste a los parámetros indicados de forma totalmente automatizada.

Siguiendo como ejemplo una línea de snack extrusionado podemos definir la interacción de estos equipos con más profundidad:

automatizacion de procesos

En el caso propuesto se trata de controlar el proceso productivo de producto extrusionado y frito con diferentes puntos clave donde el control de varios parámetros se convierte en esencial para garantizar la calidad de los productos.

En esta línea observamos que se utiliza un sensor infrarrojo para medir la humedad del producto base después de la formadora. En este punto la humedad del producto determina la calidad de la masa, así como gestiona el gasto energético mediante la modificación de temperatura o tiempo de cocinado en el horno o freidora.

Justo a la salida de la freidora podemos medir el aceite absorbido en el proceso o bien el grado de tostado conseguido, siempre basándonos en los niveles escogidos por la empresa. Estos parámetros medidos mediante tecnología NIR son esenciales en la presentación y textura de los productos fabricados, manteniendo la calidad uniforme en el tiempo.

Por último la empresa considera muy importante volver a controlar la humedad en el producto final con un sensor infrarrojo que confirma la consistencia y calidad del producto antes del envasado definitivo.

La transmisión de datos es la clave

Por muchos datos que generemos y por mucha información de que dispongamos si no podemos acceder a los datos de forma fiable y continua no podemos reaccionar frente a los problemas que se planteen en la producción.

Un Sistema de Producción Inteligente IMS basa su éxito en la disponibilidad inmediata de los datos mediante la circulación de los mismos por medio de diferentes formas de conexión:

Salidas analógicas 4-20mA o 0-10v

Se puede facilitar los valores de medida de los parámetros mediante un escalado 4-20mA, donde 4mA sería 0% y 20mA indicaría una medida del 100%. Lo mismo se puede hacer mediante un voltaje escalado entre 0 y 10 voltios.

Estas salidas facilitan la inclusión de las líneas antiguas en los procesos más avanzados de control.

Salidas o entradas digitales

Estos pulsos binarios pueden programarse de forma que nos proporcionen una alarma de medida, visual o sonora, tanto por alto como por mínimo de los valores indicados en producción.
También se puede programar una entrada digital que le diga al sensor cuándo empieza el lote de producción y cuándo se produce un paro de línea.

Protocolos de Comunicación

La conectividad Ethernet se convierte en el gran aliado de la automatización de procesos. La transmisión de datos a alta velocidad, la fiabilidad e integridad de la información y la posibilidad de interactuar con los sensores de medida hacen de Ethernet la herramienta perfecta.

Mediante diferentes protocolos de comunicación como Modbus TCP, Ethernet IP, CanBus, DeviceNet, etc, podemos “hablar” con el sensor infrarrojo, pidiéndole todo tipo de información, tanto de la medida como del estado del sensor, creando recetas para productos nuevos, modificar los existentes o ser proactivos en el mantenimiento del equipo.

La Industria Integrada y Comunicada, La Cuarta Revolución Industrial ha llegado para quedarse.

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