Automatización de fábrica ¿qué es y cómo funciona?

La automatización de una fábrica proporciona un aumento de la calidad, la eficiencia, la seguridad y sostenibilidad dentro de un entorno de rápidos cambios en la industria moderna. Como la competencia crece y los márgenes son cada vez más ajustados, la automatización de la fábrica allana el camino hacia la máxima rentabilidad y un mejor rendimiento.

Definición de automatización de fábrica

La automatización de fábrica va más allá de la mecanización, es decir, del uso de maquinaria para ayudar a los operarios humanos a realizar un proceso. En la mecanización, se realiza una operación manual con ayuda de maquinaria motorizada.

Por otro lado, en la automatización los trabajos realizados por un operario humano son sustituidos por una máquina automática, un software informático o por un robot. En los entornos manufactureros, la automatización aprovecha tecnologías como los sistemas neumáticos, hidráulicos y los brazos robóticos para crear un sistema complejo. Esto permite incrementar la productividad y eficiencia al tiempo que se reducen los costos y el error humano.

¿Cómo funciona una fábrica automatizada?

Cada fábrica puede acercarse a la automatización industrial de una manera distinta, dependiendo de su sector, procesos y estructura. Estas son algunas de las formas cómo una fábrica automatizada puede funcionar:

Procesos parcialmente manuales

Este tipo de fábrica combina la automatización con la experiencia y supervisión humanas, como, por ejemplo, en estaciones de trabajo manuales parcialmente automatizadas. Las tareas sencillas están automatizadas pero el operario capacitado toma la decisión final. Estos procesos parcialmente manuales suelen darse en empresas donde la calidad se asegura por medio de la decisión humana. Estas empresas perciben que el juicio humano aún debe tener la última palabra.

Máquinas automatizadas

Fábricas con máquinas de ensamblaje automatizadas que están programadas para realizar una tarea específica y repetitiva. Esto podría ser, manipular piezas, empaque, soldadura, corte, remache u otro tipo de acciones específicas. De esta forma, la fábricas realizan procesos específicos de manera rápida y automática. Las acciones humanas están destinadas a que el producto vaya de una máquina a otra hasta la finalización.

Líneas de producción automatizadas

Estas plantas de producción combinan varias estaciones de trabajo, cada una de las cuales realiza una operación específica. Están unidas por un sistema de transferencia que permite que el producto pase de una estación a otra de manera secuenciada hasta su finalización. Si la línea de producción está completamente automatizada, no es necesario que ninguna persona participe en el proceso. De esta forma los roles humanos tienen que ver con ajustes en los procesos, supervisión, diseño y monitoreo del sistema.

Fábricas automatizadas de principio a fin

El siguiente nivel es la automatización integral de la fábrica. En este tipo de instalaciones, las máquinas se encargan de todo el proceso de fabricación pudiendo trabajar las 24 horas todos los días del año incluso sin intervención humana de ningún tipo. No obstante, la mayoría de las fábricas que disponen de este tipo de automatización siguen necesitando la supervisión y ajustes de los procesos por parte de los supervisores humanos. Además estos se encargan de verificar la calidad de los productos.

¿Cómo se comunica una fábrica automatizada?

Mediante un Sistema de Control Distribuido (SCD), un sistema de automatización que consta de cinco niveles. Se le conoce como la Pirámide de la Automatización y consta de 5 niveles. Todos los niveles se comunican entre sí y son los siguientes:

1. Nivel de campo. Se trata de los dispositivos físicos como sensores y actuadores de una máquina.

2. Nivel de Control. Incluye los dispositivos controladores como ordenadores, PLCs, PIDs, etc.

3. Nivel de Supervisión. Se refiere a los sistemas de supervisión, control y adquisición de datos (SCADA).

4. Nivel de planificación (MES). Hace referencia a los sistemas que controlan desde un ordenador toda la información para poder procesarla y la ejecución de la producción (MES).

5. Nivel de Gestión (ERP). Se trata del software de gestión y planificación integral de la empresa (ERP).

Ventajas de la automatización de fábrica

En un entorno de gran competitividad y mejora constante, los beneficios de la automatización son muchos y destacamos los siguientes:

Mayor eficacia. Las máquinas son constantes, no se fatigan y reducen los errores humanos de manera significativa.
Mayor calidad. Al aumentar la precisión y reducir el error, se logran productos de mayor calidad.
Aumento de la productividad, al aumentar la capacidad de producción en un menor tiempo de ejecución.
Seguridad laboral. Se reduce de manera significativa el estrés, los accidentes y riesgos al sustituir por máquinas a las personas en trabajos peligrosos o dañinos para la salud.
Reducción de costes, al reducir el personal humano y sus costes asociados.

La automatización de fábrica ya es fundamental hoy día

Así es, en la actualidad las empresas automatizadas están tomando ventaja en rendimiento y rentabilidad respecto a sus competidores que no lo están. No obstante, al irse implementando mejoras en la automatización estas diferencias serán aún mayores.

¿Qué frena a muchos directivos de invertir en automatización? Suele ser el coste de inversión. No obstante, aunque la inversión inicial puede ser alta la realidad es que invertir en automatización devuelve la inversión y aumenta la rentabilidad en poco tiempo. Y estos beneficios económicos permiten que se continúe invirtiendo en automatización de forma gradual, impulsando un mayor rendimiento y competitividad.