Automatización Industrial

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Automatización Industrial
9 Jun 2020 | Automatización, Calidad, Industria 4.0, Realidad Aumentada, Robótica, Visión Artificial | 0
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Contenido:
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¿Qué es la Automatización Industrial?
¿Qué tiene que ver la Automatización Industrial con la Industria 4.0?
Tipos de Automatización Industrial
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Combinando tecnológicas para la automatización de fábricas
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o
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Visión artificial
Robótica colaborativa
Robótica industrial
Realidad aumentada
AGVs, AMR y AIVs
Robótica + Visión + IA
Robótica + Visión +AGV/AMR
Ventajas de la Automatización Industrial
Aplicaciones de la Automatización Industrial
o
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Picking de piezas
Control de calidad
Industria farmacéutica
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Industria Agrícola
Aplicaciones IT
Industria Minera
¿Cómo se puede incluir la Automatización Industrial en las empresas?
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Cómo implantar un sistema de Automatización Industrial
o
Pasos a seguir para implantar un sistemas de Automatización Industrial
La automatización industrial lleva muchos años entre nosotros. ¿Pero conocéis
todos los tipos que engloba? ¿Cómo se encaja en la Industria 4.0? A lo largo de
este post vamos a dar respuesta a las preguntas más comunes entorno a
la Automatización Industrial.
¿Qué es la Automatización Industrial?
La automatización industrial es un término muy amplio que engloba todas aquellas
tecnologías y metodologías que permiten hacer de manera automática tareas
repetitivas, ya sea con la interacción de un operario o sin ella.
El universo de la automatización industrial es muy amplio, tanto como las
tecnologías que pueden ser aplicadas en la industria. Además de incluir robots,
PLCs o sistemas neumáticos,… para realizar tareas repetitivas, existen otras
tecnologías que pueden ser aplicadas en muchos otros procesos en las industrias
para aportar un mayor valor añadido.
¿Qué tiene que ver la Automatización
Industrial con la Industria 4.0?
Hoy en día no se puede entender la automatización industrial sin la Industria 4.0.
La automatización industrial surge como una evolución natural de los procesos
productivos. Ya sucedió con la máquina de vapor, la electricidad o la aparición de
los primeros robots y autómatas. Lo que aporta la Industria 4.0 es la capacidad de
interconectar todos estos sistemas tradicionales para hacer tanto una gestión
conjunta como un diagnóstico de todo el proceso productivo. También nos permite
analizar estos datos para mejorar la competitividad, la calidad o el mantenimiento.
Con todo ésto, las ventajas de la I4.0 son muy claras:
 Rápida mejora y adaptación a la evolución de los productos en el mercado.

Más personalización en el producto final, al tener sistemas digitales que
permiten variar el proceso sin grandes dificultades.
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Cambios de referencia más ágiles dentro de la misma línea, pudiendo
fabricar diferentes piezas/productos en los mismos puestos sin requerir
duplicidades.
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Tener más controlados los parámetros de fabricación y, por tanto, la calidad.
Tipos de Automatización Industrial
En ATRIA hemos trabajado en un gran número de proyectos de Automatización
Industrial, utilizando tecnologías que nos permiten automatizar tareas. Algunas de
estas tecnologías son: la visión artificial, la robótica colaborativa, la robótica
industrial, los AGVs/AMR y la realidad aumentada.
A continuación, os contamos con un poco más de detalle en qué consisten estas
tecnologías:
Visión artificial
La visión artificial nos permite, mediante imágenes de distintos tipos, obtener
información visual del entorno. Con ésto, se pueden desarrollar aplicaciones, como
por ejemplo, metrología de piezas, detección de defectos, posicionamientos, etc.).
Robótica colaborativa
La robótica colaborativa permite añadir brazos robóticos a estaciones o zonas de
trabajo donde deben convivir personas y robots. Este tipo de robots incluyen
sensórica de distintos tipos para reaccionar ante variaciones del entorno.
Robótica industrial
La robótica industrial, tal y como la conocemos, se utiliza para automatizar tareas
repetitivas, generalmente con piezas pesadas con las que no pueden trabajar los
robots colaborativos. Por ejemplo, movimiento de piezas de una posición a otra.
Realidad aumentada
La realidad aumentada se utiliza en mantenimiento, guiado de tareas y mejora de
la ergonomía en los puestos de trabajo, entre otras cosas. En ATRIA trabajamos
con proyectores industriales, gafas inteligentes y dispositivos portátiles, como
tablets. Podéis conocer más sobre esta tecnología en este post sobre realidad
aumentada y este post específico sobre la realidad aumentada aplicada al
mantenimiento industrial.
AGVs, AMR y AIVs
Los vehículos de guiado autónomo (AGVs), robots móviles autónomos (AMR) o
vehículos autónomos inteligentes (AIVs), se utilizan, generalmente, para transporte
de material en el interior de las plantas de producción. Además, como veréis en
uno de los Proyectos que hemos realizado más abajo, son posibles otros usos
como el testing de funciones en distintos puestos de trabajo. Existen, también,
diferentes tipos de AGVs: filoguiados, con mapeado etc. Tenéis
este post dedicado a ello.
Combinando tecnológicas para la
automatización de fábricas
A continuación os contamos algunas combinaciones de estas tecnologías que
pueden resolver problemas más complejos:
Robótica + Visión + IA
Muchos habréis escuchado sobre los sistemas robóticos para el montaje,
colocación o transporte de piezas. También de sistemas de visión para localización
de piezas o para realizar tareas de picking en caótico. Sin embargo, estas
tecnologías tienen muchas más posibilidades.
Desde ATRIA apostamos por la Inteligencia Artificial para los casos más
complejos que no se pueden resolver con sistemas de visión artificial tradicionales.
El uso de la inteligencia artificial permite, no solo localizar en el espacio o valorar si
una pieza es buena o mala, sino también adaptarnos a nuevas situaciones,
obstáculos o errores.
Imaginemos que por una cinta transportadora pasa un producto que un robot tiene
que coger y meter en una caja. Con un sistema tradicional de visión se
determinarían uno o varios patrones “buenos”, con los cuales el producto sería
válido para empaquetar, y en caso contrario, se desecharía.
Con la inclusión de la inteligencia artificial podemos valorar la aparición de nuevos
casos “malos” y separarlos a un punto específico para su evaluación e
implementar aplicaciones más complejas y versátiles ante cambios y variabilidad.
Podéis ver un ejemplo aquí.
Robótica + Visión +AGV/AMR
Otra combinación interesante es la unión de robots colaborativos con plataformas
móviles (AGV, AMR o AIV). Esta unión permite flexibilizar procesos, ya que el
robot puede desplazarse de forma autónoma entre distintos puestos de trabajo, sin
necesidad de invertir en un robot para cada uno de ellos. De esta forma, se
optimizan también los tiempos de espera realizando otras tareas. Además, es
posible incluir un sistema de visión artificial para absorber las posibles tolerancias
o desviaciones de colocación de la plataforma autónoma, así como referenciar
correctamente la pieza que vayamos a operar. Os dejamos también un enlace a
uno de los Proyectos en el que hemos combinado un MIR con un UR y un
sistema de visión con inteligencia artificial.
Ventajas de la Automatización Industrial
La automatización industrial puede aportar grandes ventajas a los procesos de
producción de las empresas. A continuación, os presentamos algunas de las más
interesantes:
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Mejora en la productividad: la automatización industrial permite tener una
mayor continuidad en los procesos productivos. También permite maximizar
las horas útiles diarias y anuales, pudiendo llegar a producir todos los días
del año durante las 24 horas del día. Ésto permite una mayor productividad y
competitividad.
Mejora en la calidad: el control y visualización de parámetros en tiempo
real, la visualización de las piezas gracias a las cámaras de visión artificial y
otros procesos de control inteligentes permiten una mayor calidad en toda la
cadena.
Flexibilidad: los procesos de automatización industrial nos permiten mejorar
la flexibilidad, ya que aumentamos la capacidad de las líneas de producción,
haciendo posible el procesado de nuevos productos o los cambios.
Coste de operación más competitivo: la automatización industrial reduce
los costes de operación por todas las ventajas previamente mencionadas:
reducción de desechos, mejora de calidad y mejora de la productividad.
Recopilación de información: otro aspecto interesante de la
automatización es la posibilidad de recopilar gran cantidad de información de
los elementos que componen las estaciones y máquinas. Ésto permite
mejorar los mantenimientos preventivos cuando vemos que ciertos
parámetros afectan al proceso. También permite reducir los rechazos y
mejorar la eficiencia de la línea.
Seguridad: gracias a la automatización, conseguimos procesos productivos
más seguros para las personas al liberarlos de tareas que pueden ser
peligrosas o comprometidas y que pueden causar desgate físico y/o
lesiones.
Aplicaciones de la Automatización
Industrial
Dentro de la Automatización Industrial, hay gran cantidad de aplicaciones posibles.
Hoy nos gustaría hablaros de algunas de ellas. Algunas de ellas son más
generales, y se pueden aplicar a distintos sectores y plantas de producción, otras
más concretas en industrias determinadas:
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Picking de piezas
El movimiento de piezas de una posición a otra es una de las tareas más
susceptibles de automatizar. Cada aplicación es distinta y necesitará una
configuración o elementos distintos. Actualmente se pueden realizar pickings
de piezas en caótico con geometrías complejas. Para ello, es necesario
utilizar tecnología de visión 3D y realizar un diseño adecuado de la garra
robótica. Os mostramos un Proyecto que hemos realizado en el que
utilizamos un Yumi ABB.
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Control de calidad
El control de calidad de piezas se realiza, en muchos casos, de forma
manual, siendo esta tarea muy tediosa. Se puede automatizar utilizando
distintas tecnologías de visión artificial, detectando defectos en piezas
plásticas, metálicas, con diferentes configuraciones etc. Automatizar este
tipo de tareas, permite inspeccionar el 100% de la producción, de forma más
eficaz y más rápida. Podéis conocer un ejemplo realizado por nosotros aquí.
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Industria farmacéutica
Los procesos de emblistado de medicamentos y pastillas, el proceso de
introducirlos en cajas, su embalaje, etc. son procesos automatizados en la
mayoría de los casos, con células de trabajo autónomas.
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Industria Agrícola
Actualmente, la automatización ya está presente en el sector agrícola y se
prevé que, en un futuro no muy lejano, lo esté todavía más. Ya existen
modelos de tractores y cosechadoras autónomas y drones que se encargan
de las tareas de fumigación e inspección de plantaciones. Esto permite
paralelizar tareas y hacerse más competitivo en un sector cada vez más
demandante. Podéis ver un ejemplo de uno de nuestros Proyectos
favoritos.
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Aplicaciones IT
La automatización de tareas relacionadas con el mundo IT es muy
importante, ya que nos permite recopilar gran cantidad de datos y tratarlos
de forma adecuada sin requerir de grandes equipos de personas. También
está relacionado con toda la información relativa al suministro, como
comprobar automáticamente el stock de piezas disponible y hacer pedido en
el momento que se alcanza cierta cantidad.
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Industria Minera
Este sector está experimentado una gran transformación gracias a las
ventajas que proporciona la automatización en sus operaciones. El empleo
de vehículos autónomos, sobre todo, reduce en gran medida el riesgo al que
se exponen los trabajadores, tanto para la extracción como para la
demolición. De esta forma, las personas se pueden encargar de realizar las
tareas de forma mucho más segura.
¿Cómo se puede incluir la Automatización
Industrial en las empresas?
Lo que os hemos explicado hasta ahora, puede resultar muy interesante, pero
pueden surgir dudas de cómo llevarlo a cabo en las empresas.
Desde el principio tendremos que tener en cuenta muchos factores que deben ser
valorados:
 El objetivo final de la aplicación
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Su grado de dificultad

El retorno económico que nos puede proporcionar

El coste de tiempo

Los recursos necesarios para poner en marcha la aplicación
Y muchas más cosas específicas de cada aplicación
Además, existen algunas empresas denominadas “Habilitadoras de Industria
4.0”, como ATRIA, que se encargan de realizar todas estas tareas de una forma
fiable y ágil.
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Cómo implantar un sistema de
Automatización Industrial
En primer lugar, es necesario definir el objetivo de la aplicación, los tiempos que
disponemos y la inversión disponible.
En este punto hay que plantearse cuál será el camino para llevar a cabo la
automatización. Puede resultar interesante comenzar con un proyecto pequeño,
que permita validar la tecnología y comenzar a familiarizarse con ella. Se reducirá
el riesgo de la inversión en gran medida y asegurar su viabilidad. En otros casos
es necesario ir directamente a la implementación industrial en la ubicación final.
A continuación, os contamos cuáles son los pasos generales para ejecutar
Proyectos de Automatización Industrial:
Pasos a seguir para implantar un sistemas de
Automatización Industrial
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Planificación. Conocer en profundidad el proceso productivo para poder
diseñar el sistema automatizado que se quiere implantar para realizar la
mejora planteada. También incluye la selección de proveedor o proveedores,
los tiempos de implantación y los recursos disponibles.
 Gestión del montaje. Se tendrán en cuenta paradas controladas,
mantenimientos o fines de semana para minimizar el impacto durante la
etapa de instalación y pruebas.
 Integración de elementos. El nuevo sistema automatizado deberá trabajar
con los sistemas preexistentes, comunicarse y estar conectado. Debemos
adaptar los sistemas de comunicación para que el funcionamiento sea
correcto.
 Ejecución y programación. El nuevo sistema automatizado es instalado en
su nueva ubicación. En muchas ocasiones la programación se habrá podido
realizar previamente, ahorrando tiempo en esta etapa. Se llevará a cabo el
interconexionado de elementos, instalación de elementos móviles y otras
operaciones auxiliares necesarias.
 Verificación. Con el sistema implantado en su ubicación, realizaremos una
verificación y reajuste para que el proceso funcione correctamente y de
forma óptima.
 Planificación mantenimiento. El mantenimiento es un elemento clave para
el buen funcionamiento. Se preparará un plan de mantenimiento
adecuadamente documentado.
 Formación. Es un punto muy importante en la gestión de procesos
automatizados. El buen funcionamiento de las estaciones está muy
relacionado con el buen uso de los mismos.
 Localización averías. Los sistemas automatizados contarán con sensores y
detectores wireless, siempre que sea posible, para facilitar el mantenimiento
y la detección de averías.
Desde ATRIA hemos llevado a cabo distintos Proyectos de automatización,
adaptados a las necesidades del cliente y del proceso, puedes verlos aquí.
¿Quieres aplicar la Automatización Industrial en alguno de tus
Proyectos? ¡Contacta con nosotros!
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