Cómo los sistemas de transporte inteligentes transforman la manipulación de materiales

¿Qué es un sistema de transporte inteligente?

Los sistemas de transporte inteligentes pueden rastrear materiales individuales con una ubicación precisa durante el movimiento y el transporte. También permiten transportar materiales con diferentes parámetros, como velocidad y dirección. Además, pueden sincronizarse con máquinas externas, como clasificar y enviar un material de tamaño específico en una línea de embalaje determinada.

 

Figura 1. Parte de un sistema de transporte inteligente. Imagen cortesía de BE&E

 

Esto contrasta con los sistemas de transporte convencionales, donde los ingenieros no pueden rastrear los materiales hasta que llegan a una estación específica o puntos intermedios donde se registran los detalles del material. Sin embargo, en el sistema convencional, los detalles del material no pueden actualizarse entre estaciones o puntos. Por tanto, el sistema depende de los datos recopilados en estaciones anteriores.

 

Componentes de los sistemas de transporte inteligentes

Los transportadores inteligentes utilizan los componentes de automatización más recientes para lograr su singularidad frente a los sistemas convencionales. Algunos componentes incluyen control de movimiento, inteligencia artificial (IA) y sensores inteligentes.

 

Control de movimiento

Los componentes de control de movimiento, como servomotores y codificadores, monitorizan y rastrean la ubicación de cada sección, la velocidad del material en movimiento y la dirección del movimiento del material.

 

Figura 2. Sistema de localización de precisión MagneMover® LITE de Rockwell Automation. Imagen cortesía de Rockwell Automation [PDF]

 

Las herramientas de control de movimiento también permiten que los transportadores muevan el material en un patrón continuo o intermitente. Estas herramientas permiten a los transportadores inteligentes sincronizar el movimiento del material con otras máquinas, como máquinas de embalaje.

 

Inteligencia artificial

La inteligencia artificial (IA) es un factor clave en el desarrollo de transportadores inteligentes. Permite a los transportadores inteligentes tomar decisiones de forma independiente, como cuándo mover materiales a velocidad rápida o lenta. Otro ejemplo sería detectar el estado externo de máquinas de embalaje externas para retener el material hasta que la máquina esté lista para aceptar nuevo material del transportador inteligente. La IA también puede rastrear y controlar materiales individuales en lugar de centrarse en la cinta transportadora como un todo.

La característica principal de la IA permite a los transportadores inteligentes ejecutar estas operaciones sin intervención humana. Los humanos desarrollan los algoritmos; el resto lo gestiona la IA.

 

Sensores inteligentes

Los sensores inteligentes detectan la posición de materiales individuales en el transportador. A diferencia de los sensores de proximidad convencionales que no pueden detectar ni rastrear materiales individuales, los sistemas inteligentes monitorizan materiales individuales y pueden alinearlos entre sí. También pueden alinear el carro de material con el material entrante.

 

Características de los sistemas de transporte inteligentes

Algunas características que hacen a los sistemas de transporte inteligentes más beneficiosos que los convencionales incluyen: seguimiento de productos, prevención de colisiones, eficiencia energética, mantenimiento predictivo y reducción de tiempos de inactividad.

 

Seguimiento de productos

Los sistemas de transporte inteligentes permiten rastrear productos individuales en tiempo real, incluyendo la velocidad, dirección y posición de cada material. Además, pueden utilizarse para funciones avanzadas, como registrar la hora de llegada a la estación de descarga.

 

Figura 3. Video cortesía de Siemens

 

Esto contrasta con los sistemas de transporte convencionales, que detectan la presencia de material en el transportador como un todo. Los transportadores convencionales no rastrean el producto individual, ni pueden detectar velocidades individuales de materiales. Por ejemplo, usar solo la velocidad de la cinta asume que cualquier material se moverá a esa velocidad, independientemente de si el material está presente en la cinta o no.

 

Prevención de colisiones

La IA también apoya el movimiento sin colisiones dentro de los sistemas de transporte inteligentes. Además, parámetros de seguimiento de productos, como posición y velocidad, pueden utilizarse para alinear materiales similares entre sí.

Esto se vuelve crítico en el caso de materiales sensibles o frágiles que se transportan a través de los transportadores.

 

Eficiencia energética

Los sistemas de transporte inteligentes ofrecen una excelente oportunidad para lograr sistemas energéticamente eficientes, ya que la IA puede rastrear automáticamente el material individual y adaptar la velocidad de salida del transportador en función de la carga. La IA también puede apagar las operaciones del transportador para ahorrar energía durante períodos de baja demanda.

 

Mantenimiento predictivo y reducción de tiempos de inactividad

Los sensores inteligentes y el control de movimiento permiten a los transportadores inteligentes monitorizar el estado de dispositivos y componentes individuales para monitorización de condición y mantenimiento predictivo. Por ejemplo, un cambio en la velocidad del carro, bajo parámetros operativos normales, podría indicar que algo va mal. El personal técnico puede identificar y resolver este problema o planificar el mantenimiento del transportador durante un apagado programado o después de la finalización de la operación.

Esto contrasta con el mantenimiento preventivo, que sigue un calendario fijo. El mantenimiento en un calendario fijo es orientado a resultados, pero puede generar tiempos de inactividad innecesarios. En segundo lugar, si se detecta un problema a pequeña escala durante la operación normal, esperar al mantenimiento programado puede resultar en una avería inesperada.

 

Fabricantes de sistemas de transporte inteligentes

Algunos actores industriales destacados que han desarrollado con éxito productos de transporte inteligente incluyen los siguientes.

 

Rockwell Automation

Rockwell Automation es una empresa estadounidense que ofrece soluciones de automatización, incluyendo tecnología de sistemas de transporte inteligentes. Su marca para sistemas de transporte inteligentes es MagneMover® LITE, que se sincroniza con diferentes máquinas externas, proporciona una solución adecuada cuando se requiere un estricto sistema de control de movimiento y produce alto rendimiento.

 

Figura 4. Componentes de muestra de MagneMover® LITE de Rockwell Automation. Imagen cortesía de Rockwell Automation [PDF]

 

Una de las propiedades importantes de MagneMover® LITE es su clasificación IP65. Esta característica permite utilizar el transportador en entornos húmedos como salas blancas. Ayuda a operar los transportadores sin afectar los componentes internos ni las superficies externas del material. Además, el transportador cuenta con marcado CE y reconocimiento UL.

 

Siemens

Siemens es una empresa de fabricación de componentes industriales con sede en Alemania. Proporciona sistemas eléctricos, electrónicos e instrumentación. Aunque Siemens no fabrica explícitamente sistemas de transporte inteligentes, desarrolla componentes y soluciones de software para su fabricación.

La cartera de Siemens incluye productos de tecnología de automatización SIMATIC, incluyendo HMI y controladores, motores y controladores de motores. También incluye sensores para posicionamiento, sistemas de identificación por radiofrecuencia (RFID) y SIMATIC RTLS (sistema de localización en tiempo real).

El desarrollo e implementación recientes de tecnologías digitales como la Industria 4.0 han permitido a las industrias manufactureras y de producción aumentar suficientemente sus capacidades de producción en menos tiempo, reduciendo así el gasto de recursos.

Los sistemas de transporte inteligentes proporcionan eficazmente a los usuarios de la Industria 4.0 una solución de transporte para gestionar eficazmente la transferencia de materiales entre diversos departamentos y ubicaciones en una instalación de producción. También ofrecen soluciones de transporte para múltiples productos utilizando un solo sistema. Ventajas adicionales, como el seguimiento de productos, son uno de los muchos factores para su integración con tecnologías digitales.