Una de las principales tecnologías de la transformación digital, clave en el desarrollo de la denominada industria 4.0, es la automatización de las infraestructuras industriales, que se puede considerar como la evolución digital de la mecanización desarrollada en la Revolución Industrial del siglo XVIII.
¿Qué es la automatización industrial?
Se denomina automatización industrial a la implementación de diferentes tecnologías para realizar determinadas tareas de forma automática, reduciendo al máximo la intervención humana. Es decir, se utilizan elementos de hardware y software para implementar sistemas de control y monitorización de dispositivos, maquinaria o procesos industriales. El objetivo principal es aumentar la productividad y reducir el margen de error en la cadena de trabajo.
Componentes de la automatización
Además de contar con fuentes de alimentación adecuadas que permitan el funcionamiento de los sistemas y protocolos de ciberseguridad que los protejan, en un sistema de automatización encontramos diversos componentes:
Control de supervisión y adquisición de datos (SCADA)
Un sistema SCADA es un conjunto de aplicaciones informáticas instaladas en un ordenador central dedicadas a controlar los procesos, recopilar y analizar datos y tomar decisiones basadas en la información recogida, gestionando así el mantenimiento y el control de calidad del sistema.
Sistemas de control distribuido (DCS)
Un DCS está formado por diferentes elementos de seguimiento ubicados en varias localizaciones del área de control. Así, cada elemento del proceso industrial está gestionado por un controlador local específico que funciona de forma autónoma bajo un sistema de supervisión central.
Controladores lógicos programables (PLC)
Son computadoras industriales que reciben información de los dispositivos o sensores de entrada y activan las acciones de salida según los parámetros con que han sido programados, que pueden modificarse cuando sea necesario.
Sensores y actuadores
Tanto sensores como actuadores están conectados a un PLC: los sensores recogen las variables físicas del proceso (temperatura, presión, caudal, etc.) y los actuadores, como relés, motores o válvulas, ejecutan las acciones calculadas por los PLC.
Interfaz humano-máquina (HMI)
Se trata de un panel de control gestionado por un operario y utilizado para comunicarse con los PLC y el resto de componentes para visualizar la información recibida y ejercer funciones de control.
Red de comunicación industrial
Es el conjunto de protocolos e infraestructuras que definen y permiten la transmisión y el intercambio de datos entre los diferentes componentes del sistema de automatización.
Redes neuronales artificiales
Son modelos de inteligencia artificial y aprendizaje profundo encargados del procesamiento de la información de la red de comunicación. Están formadas por módulos de software (nodos) interconectados entre sí que trabajan juntos para tomar decisiones y ejecutar tareas.
Robótica
Los robots son máquinas programables que ejecutan trabajos específicos. Están equipados con sensores, actuadores y controladores que les permiten interactuar con el entorno y seguir las instrucciones de programación.
Tipos de automatización industrial
Los sistemas de automatización se clasifican atendiendo al nivel de accesibilidad para ser programados y ampliados:
Sistemas de automatización fija
Su programación es rígida, no puede modificarse. Se aplica en procesos específicos que permanecerán invariables durante periodos largos, como la fabricación de un producto concreto en grandes cantidades.
Sistemas de automatización programable
Estos sistemas son programables y personalizables, pudiendo adaptarse a las necesidades de cada nuevo proceso productivo. Suelen utilizarse para fabricar productos por lotes. Sin embargo, la reprogramación requiere mucho tiempo.
Sistemas de automatización flexible
Una versión mejorada de los sistemas programables, realizan la reconfiguración del equipo rápidamente de forma automática, lo que facilita la fabricación de diferentes productos sin detener el ritmo de producción.
Sistema integrado de automatización
Es el nivel máximo de automatización industrial: un conjunto de máquinas, procesos y datos independientes que interfieren en todas las etapas del proceso industrial, trabajando de forma sincronizada y siendo gestionados por un único sistema de control.