Autor: Rolf Horn – Applications Engineer, DigiKey Electronics
En los últimos años, el mercado de la automatización industrial ha experimentado un crecimiento significativo. La demanda de productividad, tiempo de actividad y rendimiento adicional es cada vez mayor. Las máquinas deben encenderse más rápidamente y durante más tiempo. La ampliación de las operaciones debe hacerse aún más rápidamente y la introducción de nuevas líneas tiene que hacerse aún más deprisa que en años anteriores.
Todo esto acelera la necesidad de la industria de una automatización industrial más inteligente, desde la visión y la detección hasta la conectividad con la nube, el acceso a los datos y la capacidad de gestionar las fábricas a distancia. En DigiKey estamos entusiasmados con la creciente demanda y la innovación tecnológica que vemos en las fábricas de todo el mundo. La robótica de vanguardia, los sensores, la informática de vanguardia, el IoT y mucho más están a la vanguardia de una fabricación más inteligente, reuniendo la tecnología, la infraestructura y la innovación que impulsan la automatización moderna.
Robótica y células robotizadas
En un entorno de automatización, los robots mejoran las tareas repetitivas, la precisión, la coherencia y el tiempo de actividad en todos los procesos. Eliminan los movimientos incoherentes y mejoran la seguridad en entornos peligrosos. Los robots y cobots también mejoran la mano de obra, permitiendo que los trabajadores cualificados desempeñen funciones que permitan a los fabricantes ampliar y ajustar la producción.
Ya sea en el mantenimiento y la reparación o en la programación y configuración de máquinas, la automatización también desempeña un papel importante para paliar la escasez de mano de obra. A medida que la demanda crece más deprisa que la mano de obra, la automatización permite a los fabricantes escalar sin depender únicamente de la disponibilidad de mano de obra. Esto no significa que los fabricantes dependan completamente de los robots sin mano de obra cualificada, porque los sistemas robotizados siguen necesitando mantenimiento. Nada es completamente autónomo. Los fabricantes siguen necesitando personas que trabajen junto a las máquinas, pero de una forma renovada que favorezca un rendimiento constante y reduzca los gastos generales de formación.
Las células robotizadas, estaciones de trabajo cerradas que combinan robots y otras herramientas, permiten a los fabricantes construir sistemas más seguros y eficientes. Una de las ventajas más importantes que ofrecen, ya se trate de montaje, soldadura, inspección o manipulación de materiales, es la precisión en torno a tareas repetitivas.
Estas células también mejoran la coherencia de la fabricación. Por ejemplo, si se produce un error en el proceso y un lote es incorrecto, la revisión de los datos y su rastreo hasta un lote, robot u hora del día específicos puede determinar con precisión qué cambió en el entorno. Rastrear los errores, identificar qué cambió en los datos y evitar que vuelva a ocurrir en el futuro permite aumentar la eficacia y la visibilidad.
Proveedores como Eaton están a la vanguardia de los avances en células robotizadas con gestión inteligente de la energía y protección de circuitos que proporcionan una automatización segura y fiable. Con los controles distribuidos y los disyuntores inteligentes de Eaton, los fabricantes pueden realizar un mantenimiento predictivo y diagnósticos en tiempo real para reducir el tiempo de inactividad no planificado y mejorar la seguridad de la planta.
Sensores avanzados
Los últimos avances en tecnologías de sensores, sistemas de adquisición de datos y protocolos de comunicación también están configurando el futuro de la automatización inteligente. A medida que se acelera el ritmo de la innovación, comprender estas tecnologías emergentes es crucial para que los fabricantes se mantengan a la vanguardia.
Las opciones de detección avanzadas, ya sean ópticas, infrarrojas, inductivas, LiDAR o ultrasónicas, cambian las reglas del juego al permitir a los fabricantes comprender mejor el entorno en tiempo real en la planta de producción. Los fabricantes están mezclando soluciones que miden y supervisan el rendimiento, la precisión y el alcance para captar todo lo que sucede de forma instantánea. Proveedores líderes como SICK están desarrollando sensores inteligentes y sistemas de visión flexibles y trazables, especialmente en entornos de alta velocidad y colaboración .
Las tecnologías de detección de seguridad, como las cortinas fotoeléctricas, las paradas de emergencia y el control de movimiento seguro, ayudan a los fabricantes a interactuar con los equipos y el entorno circundante. Por ejemplo, la posibilidad de establecer zonas de advertencia para alertar a los trabajadores que se acercan a una zona peligrosa antes de que se acerquen demasiado puede ser una ventaja importante. Evita que los trabajadores entren accidentalmente en la zona peligrosa, activen un dispositivo de seguridad y apaguen una máquina.
Tendencias clave en automatización industrial
Con la vista puesta en el futuro de la automatización industrial más inteligente, no perdemos de vista algunas tendencias interesantes.
- Edge computing (computación de borde): La IA seguirá acercándose a la fuente, trabajando aún más cerca de los sensores y otras máquinas. Especialmente en el caso de los sistemas de visión, la cercanía entre la IA y la fuente mejora la capacidad de detectar lo que está ocurriendo realmente y actuar en la fuente, eliminando esencialmente los retrasos actuales de los datos que van a una unidad de control para su procesamiento y luego envían el análisis de vuelta a la fuente.
- Conectividad inalámbrica: Los avances en el internet industrial de las cosas (IoT) permitirán a los fabricantes identificar y corregir antes los problemas y las ineficiencias, lo que les ahorrará tiempo y dinero. Las mejoras en las conexiones entre los datos de los sensores, la comunicación entre máquinas y las tecnologías de automatización proporcionan a las tecnologías de aprendizaje automático datos más precisos para optimizar y agilizar los procesos industriales. Esperamos ver un número significativamente mayor de protocolos físicos disponibles de los líderes en estándares de Ethernet industrial para tecnología de automatización como PROFINET y Modbus, junto con redes únicas abiertas y escalables basadas en Ethernet como Single Pair Ethernet (SPE). Los avances en los protocolos seguirán reduciendo la complejidad y el costo, lo que permitirá a estos sensores y dispositivos de comunicación traspasar las fronteras existentes.
- Automatización integrada en la seguridad: Es fácil ampliar las operaciones rápidamente debido al rendimiento de la inversión que supone poner las máquinas en funcionamiento. Sin embargo, las ganancias obtenidas al ampliar rápidamente pueden desaparecer si se produce algún impacto en la seguridad de la mano de obra. La práctica de integrar los equipos de automatización de la seguridad junto con el resto de la automatización en tiempo real, y no a posteriori, es un área de crecimiento que nos complace apoyar.
- Fabricación de alta mezcla y bajo volumen (HMLV): La industria parece estar a punto de cerrar el círculo con los sistemas modulares de tendencia flexible. El sistema que cayó en desgracia cuando Henry Ford intentaba equilibrar sus cadenas de montaje de automóviles cuenta ahora con el apoyo de la adopción de mayores cantidades de automatización. Los recientes avances en automatización industrial pueden ofrecer una personalización de calidad y numerosas configuraciones de forma más eficiente y eficaz, sin la tensión de una mano de obra especializada y dedicada.
- Gemelos digitales: La integración del diseño basado en la simulación con el aprendizaje automático y el análisis de datos permite a los ingenieros probar, refinar y perfeccionar los diseños antes de que se realicen físicamente o cuando están en funcionamiento y posicionados para beneficiarse de la optimización continua. Los gemelos digitales pueden mejorar significativamente la calidad del diseño, el costo e incluso la seguridad y la ciberseguridad. Aquí en DigiKey, estamos utilizando gemelos digitales para supervisar constantemente el flujo en nuestro centro de distribución de productos. El diseño simulado en torno al empaquetado, los pedidos y la distribución proporciona al equipo información sobre dónde pueden producirse dificultades, de modo que podemos reducir los cuellos de botella y aumentar el rendimiento en tiempo real.
La creciente demanda de automatización inteligente no se detiene. En todo el sector, existe un mayor interés por los socios de distribución de comercio electrónico como DigiKey. Ingenieros, diseñadores y fabricantes optan cada vez más por comprar productos de automatización y tecnologías de vanguardia en nuestro sitio web sin fricciones que tiene todo lo que necesitan, junto con la entrega en tan solo 24 horas.
El futuro de la automatización industrial no es solo inteligente, sino ágil y seguro. DigiKey se compromete a cerrar la brecha entre la innovación y la ejecución, facilitando a los clientes una automatización más inteligente, rápida y segura.
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