AUTOMATISACION Y CUIDADO DE MAQUINAS

Desarrollo

La automatización o control de sistemas trata de controlar la intervención humana en el comportamiento de un sistema mediante órdenes de mando. Sistema es el conjunto de elementos que pueden ser físicos o abstractos relacionados entre si de forma que modificaciones o alteraciones en determinadas magnitudes en uno de ellos pueden influir o ser influidas por los demás. Variables del sistema magnitudes que definen el comportamiento de un sistema su naturaleza define el tipo de sistema: mecánico, químico eléctrico, electrónico, económico, térmico,…

En esta automatización pueden existir Variables de un sistema: variables de Estado. Conjunto mínimo de variables del sistema tal que conocido su valor en un instante dado permiten conocer la respuesta (variables de salida) del mismo ante cualquier señal de entrada o perturbación.

Algunas de las definiciones de interés:

Planta: equipo con el objetivo de realizar una operación o función determinada. Es cualquier equipo físico que se desea controlar (motor horno reactor caldera,….).

Proceso. Cualquier serie de operaciones que se desea controlar con un fin determinado.,

Perturbación señal de comportamiento no previsible que tiende a afectar al valor de salida de un sistema.

Realimentación: operación que en presencia de perturbaciones tiende a reducir la diferencia entre la salida y entrada de referencia utilizando la diferencia entre ambas como parámetro de control.

Servomecanismo: Sistema de control realimentado en el cual la salida es una magnitud de tipo mecánico (posición velocidad o aceleración).

Sistema de regulación automática: sistema de control realimentado en el que la entrada de referencia y/o la salida deseada varían lentamente con el tiempo.

Control en bucle (lazo) abierto: sistema de control en el que la salida no tiene efecto sobre la acción del control (lavadora, semáforos,..)

Control en bucle (lazo) cerrado: aquel en el que la salida tiene un efecto directo sobre la señal del control (utiliza la realimentación para reducir error.

TIPOS DE MÁQUINAS DE PRODUCCIÓN:

Manuales: están directamente supervisadas por un operario. La máquina proporcional la fuerza y la energía, y el trabajador proporciona el control.

Semiautomáticas: un programa en la maquina ocupa una parte del ciclo y el operario la otra parte del ciclo.

Automáticas. Las maquinas operan largos periodos de tiempo sin intervención del operario. Se requiere su vigilancia cada cierto número de ciclos.

TIPOS DE SISTEMAS DE MANIPULACIÓN DE MATERIAL:

Carga: mueven la unidad de trabajo hasta las maquinas de producción o equipamiento de proceso.

Colocación o posicionamiento: cuando se requiere precisión y exactitud, se encargan de situar la unidad de trabajo en la maquina con una colocación determinada.

Descarga: una vez la operación de producción esta terminada, se retira la unidad de trabajo de la maquina y se realiza su transporte a otra simplemente se retira.

FUNCIONES DE LOS SISTEMAS DE CONTROL POR COMPUTADOR:

Comunicar instrucciones a los trabajadores

Descarga de programas de piezas a las maquinas controladas por computador

Control y/o coordinación de los sistemas de manipulación y transporte de material

Planificación de la producción en la planta

Diagnostico de averías

Supervisión de seguridad en los procesos

Control de calidad

FUNCIONES DEL OS RECURSOS HUMANOS:

Operarios

Que realizan el trabajo manual o semiautomático

Que controlan el proceso automático

Operadores informáticos y/o programadores

Personal de mantenimiento Otras tareas indirectas..

Control Todo/nada:

Lógica de control cableada (electrónica). Elementos todo/nada: relés, termopares, etc.

Control analógico: Circuitos electrónicos analógicos. Aparece PID. Existen de derivas.

Control digital con datos muestreados: Uso de tecnología digital (microprocesador). Mayor flexibilidad en el control. Sistemas DCS

Control de eventos discretos: Respuesta ante eventos. Señales binarias Teoría de estados: Sistemas PLC

Procesos industriales continuos: Químicos, farmacéuticos, metales básicos, petróleo, comida, bebidas, generación de energía eléctrica…

Procesos industriales discretos: Automóviles, aviones, aparatos, computadores, maquinaria y en general otros componentes con los cuales estos productos son ensamblados.

COMPUTADOR Y EL CICLO DE PROCESO DE UN PRODUCTO.

El incremento de la demanda de productos a escala mundial hizo: Decrecer los lotes de fabricación y los plazos de industrialización.

Incrementar la variedad y complejidad de los productos a desarrollar. La variedad y complejidad de los productos a desarrollar

Surge el ciclo del proceso de un producto, en el que se utiliza el computador para automatizar el diseño y la fabricación y lograr dos grandes objetivos:

Aplicar métodos de diseño de sistemas complejos que permitan validar prototipos y llevar acabo su producción en serie.

La ejecución de tareas de producción mediante maquinas con un alto nivel de automatización.

VENTAJAS COMPETITIVAS DE LA AUTOMATIZACIÓN DEL DISEÑO Y LA FABRICACIÓN.

Mayor fiabilidad del proceso productivo y la calidad del producto.

Reducción de los costes de desarrollo y fabricación.

Reducción de los tiempos de desarrollo

Menor consumo de todo tipo de recursos en el proceso productivo

Mejora de la calidad total de la empresa.

LA AUTOMATIZACIÓN DEL DISEÑO Y LA FABRICACIÓN SE LLEVAN A CABO MEDIANTE EL SEGUIMIENTO CONJUNTO DE TECNICAS:

El diseño asistido por computador, conocido como CAD

La simulación e ingeniería asistida por computador, conocidas como CAE

La fabricación asistida por computador, conocida como CAM

IMAGEN #1

DISEÑO ASISTIDO POR COMPUTADOR (CAD)

Mediante el CAD se logra:

Mejorar la calidad de los productos, porque permite desarrollar alternativas y solventar los problemas en las etapas iniciales del proceso de diseño.

Reducir el tiempo de diseño lo cual disminuye el coste y el tiempo que se tarda en lanzar un producto.

Reducir los costes de fabricación porque facilita los cambios.

Facilitar la capacidad de reutilizar de los diseños

IMAGEN #2

SIMULACIÓN/INGENIERIA ASISTIDOS POR COMPUTADOR (CAE)

Utiliza la descripción del sistema como entrada de un programa de computador que hace que este último

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