Operaciones de Lotes: Flexibilidad y Rendimiento en el Proceso Productivo

Kathya Santoyo
InTech México Automatización,
Edición Enero  – Marzo 2012.

Una configuración de este tipo supone que las empresas obtienen diferentes artículos de la misma instalación; es decir, existen diversos tipos de distribución de planta, Cuando ya se ha realizado la producción de un lote,  se comienza con uno nuevo y así sucesivamente.

La instauración de soluciones de automatización como el control por lotes deriva en mayor flexibilidad en los procesos productivos para la industria, además de agilidad mejorada que se traduce en menores costos de ingeniería y mantenimiento.

INTRODUCCIÓN

A medida que las firmas crecen y con ellas el volumen de pedidos por parte de los clientes, además de la cantidad de información a manejar, incrementa el grado de automatización de los procesos productivos, ya que estos se vuelven más homogéneos y repetitivos, al tiempo que aumenta la inversión y estandarización del producto de forma que disminuye la flexibilidad del proceso de producción, pues el funcionamiento se establece por medio de un estándar a seguir.

Asimismo, se incrementa la necesidad de crear soluciones de alta calidad, por medio de procesos más sencillos, para lo que se han diseñado sistemas que facilitan las tareas y generan un retorno de inversión más acelerado. De tal forma, la instauración de soluciones de automatización como el control por lotes deriva en mayor flexibilidad en los procesos productivos para la industria, además de optimización y agilidad mejoradas que se traducen en ahorros en costos de ingeniería y mantenimiento.

En la industria, el cumplimiento de metas comerciales y de producción tiene que ver en gran medida con las operaciones de lotes, mismas que al final del proceso habrán contribuido a la obtención de mejores resultados netos y la satisfacción de  tanto en el presente como a futuro.

APLICACIONES

Dentro de los procesos de lotes pueden existir necesidades diversas de acuerdo con el tipo de aplicación a la que servirán, donde se debe tomar en cuenta la magnitud y complejidad de los productos a fabricar; para ello existen diversos métodos de control, recetas y gestiones de procesos, algunos de los que se resumen a continuación:

Por ejemplo, si se requiere producir un producto único, de una misma manera y en un solo equipo, entonces se requerirá una solución optimizada para secuencias fijas, formulación fija y control de equipo sencillo. Por otro lado, si se trata de varios productos, generalmente de la misma manera, donde los únicos atributos que cambian son el equipo, los materiales, cantidades o puntos de ajuste, se necesitará una solución optimizada para secuencias fijas, formulación flexible y control de equipo simple.

Mientras tanto, en caso que se deban producir varios productos de diversos modos por medio de equipos, pasos, materiales, cantidades y puntos de ajuste diferentes, se requerirá una solución optimizada para secuencias y formulaciones flexibles, además de una coordinación de múltiples unidades.

Finalmente, cuando sea preciso producir varios productos de maneras diferentes en una variedad de equipos donde el sistema deba optimizar la selección de equipos para satisfacer las demandas de fabricación diarias, se deberá optar por una solución optimizada para secuencias y formulaciones flexibles, así como coordinación de múltiples unidades y rutas conectadas en red. Las anteriores definiciones servirán para entender las necesidades específicas de procesamiento, tras lo que se podrá elegir el mejor enfoque que ayude a atender los distintos requerimientos de forma más apropiada.

SISTEMA DE GESTIÓN Y CONTROL DE LOTES PLANTPAX

Una solución destacable al respecto es el sistema de automatización de procesos, PlantPAx de Rockwell Automation, firma líder en el desarrollo de soluciones de automatización industrial. Este emplea tecnologías de marcas de la talla de OSIsoft (software de historial) y Endress+Hauser (instrumentación e integración de dispositivos) para agregar flexibilidad a la producción gracias a su capacidad de control y gestión de lotes; asimismo, brinda una gestión de recetas independiente del equipo y control independiente del lote, además de facilitar el cumplimiento normativo.

De esa forma, permite satisfacer las necesidades básicas de pequeños lotes/secuenciamiento así como los requisitos de aquellos que son distribuidos y completos, ya que ofrece visualización de lotes, así como análisis y generación de informes a través de la web, lo que redunda en mejoras a la producción y calidad, reducción de costos, e incremento en el rendimiento efectivo. Tal sistema es también capaz de gestionar una gama completa de aplicaciones de automatización, incluidos sistemas de control de movimiento, seguridad y variadores. La capacidad de escalado de PlantPAx permite resolver problemas de producción con inteligencia en tiempo real a nivel de toda la planta, al tiempo que ayuda a responder rápidamente y de manera económica a las demandas del mercado.

De igual manera, cuenta con una plataforma escalable, desde escala de unidad hasta soluciones integradas de lotes complejos; estructura ISA-88 nativa que simplifica la gestión de cambios; y herramientas integradas de análisis que otorgan informes de lotes, uso de materiales, genealogía y soluciones para optimizar su producción.

SISTEMA DE CONTROL DE PROCESOS, SIMATIC PCS 7

Las cualidades de homogeneidad y arquitectura escalable de este sistema de ingeniería desarrollado por Siemens, firma alemana con presencia en los sectores de industria, energía y salud, lo han convertido en un elemento de gran ayuda en las instalaciones de control e instrumentación, donde a diferencia de un sistema de control de procesos convencional, sirve además de a la automatización de procesos por lotes, a la gestión de activos y de energía, así como a la evaluación y gestión de datos de proceso, telecontrol, y seguridad, entre otras.

Así la integración genera una reducción del Gasto total de propiedad (Total Cost of Ownership), aparte de flexibilidad, escalabilidad, modernización paulatina de los sistemas propios y de terceros, funciones de seguridad e innovación tecnológica. Cabe destacar que según la automatización característica de cada proceso o los requisitos específicos del cliente, este sistema puede ampliarse funcionalmente por medio de hardware y software complementarios para desempeñar tareas especiales de automatización, como gestión de activos, colaboración con herramientas CAD/CAE, control de transportes de material, seguridad funcional, métodos de regulación avanzados, telecontrol y gestión de energía; todos ellos además de la propia automatización de procesos por lotes.

Asimismo, SIMATIC PCS 7 es capaz de integrar estándares técnicos que no forman parte de TIA (Totally Integrated Automation). Un ejemplo de ello es el FOUNDATION Fieldbus Hl (FF-Hl), de uso habitual en algunos sectores, que puede integrarse en el sistema de control a través de PROFIBUS y no requiere productos de terceros para lograr la comunicación

El SIMATIC PCS 7 de Siemens sirve a instalaciones de control e instrumentación donde, a diferencia de un sistema de control de procesos convencional, puede operar desde la automatización de procesos por lotes hasta la gestión de activos y de energía, así como a la evaluación y gestión de datos de proceso, telecontrol, y seguridad, entre otras.

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