Automatización Industrial Explicada: Tipos y Beneficios para Fábricas Inteligentes

Seguramente has oído el término "automatización" numerosas veces, y no es para menos: cada proceso a nuestro alrededor se está automatizando. La automatización se está convirtiendo en la "nueva normalidad" para las industrias en todo el mundo.

Muchas empresas optan por la automatización y soluciones de fabricación inteligente para convertirse en "fábricas inteligentes" del futuro. Existen diferentes tipos de automatización, pero hoy nos centraremos en la automatización industrial y sus tipos.

¿Qué es la Automatización Industrial?

El término "Automatización Industrial" es un proceso en el que diversas tareas del proceso de fabricación se realizan automáticamente. El operario solo supervisa, pudiendo controlar varias máquinas a la vez. En el mundo actual, para que una empresa sobreviva a la competencia feroz, debe optar por la automatización.

Necesidad de automatización / Ventajas

1. Aumento de la productividad laboral.
2. Reducción de costes laborales.
3. Mitigación de efectos de escasez de mano de obra.
4. Reducción o eliminación de tareas manuales y administrativas rutinarias.
5. Mejora de la seguridad del trabajador.
6. Mejora de la calidad del producto.
7. Reducción del tiempo de fabricación.
8. Reducción del coste unitario.

Tipos de Automatización Industrial

La automatización se clasifica en 3 categorías principales:

1. Automatización fija
2. Automatización programable
3. Automatización flexible

1. Automatización fija

La automatización fija usa máquinas de propósito especial para realizar una tarea específica. Estas máquinas realizan una o como máximo dos tareas. Es capaz de fabricar un estilo de producto particular, por lo que cualquier cambio en diseño o proceso implica cambiar el sistema de automatización, lo cual es difícil.

Estas máquinas se construyen a medida según el proceso de fabricación. Al estar dedicadas a un proceso específico, les cuesta adaptarse a cambios. La automatización fija tiene alta inversión inicial, pero a largo plazo, con altas tasas de producción, se vuelve económica. Por tanto, es ideal para producción en masa.

La automatización fija también se denomina "Automatización Rígida" (Hard Automation)

Ejemplos de automatización fija:

Líneas de montaje automatizadas en automoción, sistemas de transporte por cintas, líneas de transferencia de mecanizado, sistemas de fabricación química, etc.

Ventajas:

• Altas tasas de producción.
• Coste de fabricación por unidad menor.
• Salida de calidad uniforme.

Limitaciones:

• Alta inversión inicial.
• Difícil adaptación a cambios.

2. Automatización programable

La automatización programable se refiere a equipos de producción diseñados con capacidad para cambiar la secuencia de operaciones y adaptarse a diferentes configuraciones de producto. La secuencia se controla mediante un programa (conjunto de instrucciones codificadas). Se pueden introducir nuevos programas para producir nuevos productos.

A diferencia de la producción fija (ideal para producción en masa), la automatización programable es adecuada para producción por lotes. Para cada nuevo estilo de producto, la maquinaria debe reprogramarse. Durante la reprogramación hay tiempo no productivo.

Ejemplos:

Herramientas de máquina controladas numéricamente (NC), robots industriales, máquinas CNC, controladores lógicos programables (PLC), etc.

Ventajas:

• Ideal para producción por lotes.
• Flexibilidad para acomodar cambios de producto.

Limitaciones:

• Coste inicial alto.
• Nivel de producción menor que automatización fija.
• La reprogramación consume tiempo.

3. Automatización flexible

La automatización flexible es una extensión de la programable. Un sistema flexible puede producir una variedad de productos (o piezas) prácticamente sin perder tiempo al cambiar de uno a otro.

No hay tiempo de producción perdido al reprogramar y alterar la configuración física (utillaje, fijaciones, ajustes). Por tanto, el sistema puede producir diversas combinaciones y programaciones de productos en lugar de requerir lotes separados.

La automatización flexible también se denomina "Automatización Blanda" (Soft Automation)

Ejemplo:

Brazos robóticos reprogramables para taladrar, soldar, pintar, etc.

Ventajas:

• No se pierde tiempo al hacer cambios.
• Más fácil adaptarse a cambios de producto.
• Más rápida que la programable al no perder tiempo en cambios.

Limitaciones:

• Mayor coste de equipos/maquinaria.
• Coste de fabricación por unidad más alto.

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Todos los tipos anteriores pueden ser costosos, problemáticos para PYMES. Para ello existe la Automatización de Bajo Coste.

¿Qué es la Automatización de Bajo Coste (LCA)?

1. LCA implementa una solución de automatización al menor coste. Se define como "un sistema donde hombre y máquina colaboran para lograr un objetivo con menos inversión".
2. Automatización fácil de implementar, con alta flexibilidad y fiabilidad, que ocupa poco espacio, requiere mantenimiento nulo o mínimo, con inversión y coste de funcionamiento mínimos.
3. Solución para medianas y pequeñas industrias que dificultan implementar automatización.
4. LCA introduce equipos, mecanismos y dispositivos estándar para convertir operaciones manuales en automáticas, usando partes o subconjuntos de máquinas antiguas no utilizadas, disponibles gratis o a muy bajo coste.

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