NEUMÁTICA: Información En El Aire

Aunque en esencia las tecnologías de aire comprimido no han cambiado, la comunicación en torno a ellas sí. Continue leyendo para conocer más ...

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Aunque en esencia las tecnologías de aire comprimido no han cambiado, la comunicación en torno a ellas sí.
El desarrollo de la informática ha desbordado hasta alcanzar lugares donde comúnmente no se identificaba su presencia.

Siendo los sistemas de aire comprimido parte vital de la operación de una planta de manufactura, la paulatina absorción de bits y bytes en este campo ha sido recibida con beneplácito, pues el grado de monitoreo y gestión de sus procesos mejorarán de manera exponencial. La evolución ha comenzado, y lo mejor será no quedar muy lejos del desarrollo inherente de las TI en la neumática.Por: David Luna  

La automatización tiene muchas aristas. La producción industrial exige velocidad, repetitividad conjugada con flexibilidad, calidad estandarizada, costos menores y generación de conocimiento.
Mientras los procesos de fabricación se automatizan es posible generar sistemas que los midan, los controlen, los mejoren y los adecuen a necesidades cambiantes ?estas últimas? constantes de la competencia industrial.
Uno de los bastiones de los sistemas de automatización utilizados en las empresas manufactureras es la neumática. Gracias a ella es posible mover e impulsar piezas o herramientas durante procesos de fabricación y ensamble. Pero además, ha hecho que estos procesos sean más rápidos, confiables y económicos, y cada vez con menor tamaño, lo que se traduce en un menor espacio requerido para la operación y, por tanto, menos costos de producción.

La neumática es una de las tecnologías más antiguas de uso industrial, que ha hecho de las líneas productivas campos de germinación de múltiples aplicaciones, que van desde herramientas manuales, como martillos y destornilladores, hasta pesadas prensas y extrusores; desde bombas y válvulas para el suministro de aire de sistemas de movimiento, hasta precisos dosificadores para la industria química y alimenticia.


LAS TECNOLOGÍAS SE COMPRIMENEl uso del aire comprimido se ha extendido a múltiples campos de la manufactura y ensamble, pero paradójicamente la tecnología de compresión de aire en sí misma no mostró una evolución sobresaliente durante sus ya varios siglos de existencia.


"La esencia neumática no ha cambiado casi nada desde su origen", admite Alberto Castillo, gerente de Product Management de Festo, importante proveedor de tecnología neumática en nuestro país. "La base de los sistemas es la misma (una camisa, un émbolo y su vástago), los diseños cambian según la aplicación específica. Lo que sí ha cambiado es todo lo que se encuentra a su alrededor".
Antes, señala Castillo a manera de ejemplo, las bobinas que alimentaban de energía a estos dispositivos consumían más de 15 watts, mientras que ahora existen algunas que sólo requieren 0.5 watts para operar.
Otro cambio importante se ha dado en los materiales, que han pasado de aleaciones de metal a plásticos especiales, que los hacen más ligeros, aunque no tan resistentes.

Tal vez suene algo extraño, pero los cambios más importantes de la neumática se han presentado en el campo de la electrónica, en la electromecánica y, sobre todo, en la comunicación. Las tecnologías de la información son ahora indisolubles del aire industrial.

La realidad de los sistemas de control montados en pistas de dispositivos ha ganado terreno paulatinamente, desde la década de los setenta. Poco a poco, y a veces a pasos agigantados, la informática tomó el control, mejorando de manera sustancial la comunicación entre el hombre y su máquina.


EL FUTURO SE ABRE

Alberto Castillo, al ser entrevistado por Manufactura, es acompañado, en su oficina del edificio corporativo de Festo en Tlalnepantla, por tres de sus colaboradores más cercanos, ingenieros expertos en neumática. "La apertura ha sido generada sobre todo por la estandarización de los protocolos de comunicación. Hace años, cada fabricante (como Siemens, Honeywell, ABB o Rockwell) generaba sus propios lenguajes para comunicar a sus dispositivos, por lo que las empresas muchas veces tenían que amarrar sus compras a una sola marca, al menos para cierto tipo de líneas".


Para los sistemas de control de movimiento, la maduración de Ethernet y su incorporación en las plantas trajeron consigo beneficios tangibles, pues han permitido que, mediante enlaces de datos más robustos, las redes de dispositivos se puedan comunicar con sistemas de información, incluso de tipo administrativo, como los cada vez mejor conocidos sistemas de planeación de recursos empresariales (ERPs, por sus siglas en inglés).

Con esto se han facilitado tareas de seguimiento de las operaciones y de diagnóstico y mantenimiento preventivo de los equipos mismos, los cuales pueden comunicarse con software especial como los de mantenimiento (CMMS, por sus siglas en inglés), mediante protocolos comunes como los de internet (IP).
Pero, tal vez más importante aún es la programación. Según los ejecutivos de Festo, ésta se ha hecho más amigable. Los sistemas conviven con páneles de control de pantallas de cristal líquido con software gráfico 100%. "Claro ?admiten?, esto no significa que cualquier operador pueda hacer los programas, se necesita conocimiento y cierto grado de especialidad; pero lo cierto es que la programación es más rápida y precisa. La configuración, en este sentido, es más amigable, sencilla y con mayor capacidad".

Para empresas como Festo, que invierten cerca de 6% de sus ventas anuales en sus laboratorios de investigación y desarrollo, no sólo es importante seguir el rumbo de la evolución tecnológica, sino que, como proveedores, es fundamental soportar su crecimiento.


"Fabricamos casi 100 nuevos equipos al año, mismos que, en su mayoría, sustentan su desarrollo con estándares de la industria", comenta uno de los representantes de Festo. De esta forma, han podido integrar sus soluciones incluso sobre plataformas híbridas.

LA INTEGRACIÓN DEL AIRE

Es así como los PLCs, o controladores lógicos programables, incorporan ya direcciones URL en sus diseños, mismos que les brindan capacidad de monitoreo remoto de los equipos de control de movimiento a través de los actuadores, que son los dispositivos que tal vez han evolucionado más en su composición mecatrónica y que, por ende, han permitido que la neumática sea más digital.


Si bien el desarrollo de las redes de dispositivos había estado muy enfocado a la industria de procesos, ya están incursionando en el campo de las aplicaciones de manufactura discreta, incluyendo los sistemas de aire comprimido con un volumen de mercado que nos permita pensar en la caída de costos y en el incremento en la variedad de opciones tecnológicas, según explicó Joe Quinn, director del área Technical Sales and Services de Norgren, quien visitó nuestro país para asistir al seminario anual de ventas nacional de esta firma inglesa.

A manera de mensaje para sus clientes, el ejecutivo explicó que los sistemas neumáticos ya no deben verse como algo aparte, sino como componentes de un sistema complejo eléctrico y electrónico de control integral. "Los PLCs ya no son simples cajas tontas de entradas y salidas. Por ejemplo, al cambiar una válvula de proporción se requiere también de un soporte adicional para el control. Ya no podemos pensar en componentes fuera del contexto de una aplicación", comentó Quinn.

Así pues, la incorporación de flujos de datos a partir de las redes de aire comprimido y los sistemas de control de movimiento están creando un mercado nuevo, sediento de soluciones integrales y de proveedores capaces de entender y satisfacer sus necesidades más específicas.
En este sentido, la firma Norgren tiene bien claro que debe posicionarse como una empresa que ofrezca valor a sus clientes. Esto es, la filosofía del negocio no se centrará en encontrar en el precio su valor competitivo, sino en una oferta de ingeniería, soluciones y servicios integrales. "Nosotros resolvemos problemas neumáticos a través de redes", sentenció un ejecutivo de Norgren durante su reunión de ventas en la ciudad de Querétaro.


Es de esta forma que los ejecutivos de Norgren están acercando a sus clientes a una oferta de valor, entendida bajo una fórmula simple:


Valor = beneficio (entregado) ? precio (de la solución)

Para resolver esta ecuación, los asistentes a la convención en Querétaro coincidieron en que es necesario involucrar conceptos antes no vistos en el campo de la neumática, como son los sistemas de información, la inteligencia de negocios y la mecatrónica, pero, sobre todo, garantizar al usuario servicios de gran calidad.

Aunque la firma es reconocida por su fortaleza en el campo de los Filtros, Reguladores y Lubricadores (FRLs), el concepto de soluciones de Norgren se centra ahora en la promesa de "entrega de aire limpio y con calidad". Para lograrlo, algunas válvulas, secadoras y filtros ya podrían incorporar la capacidad para comunicarse con redes de datos y, así, permitir una mejor administración y control de la calidad del aire distribuido para las aplicaciones más específicas de una planta. Aunque todavía falta tiempo para ello.


Pero más allá, desde la misma compresión, los sistemas de información ya forman parte de tan mencionada fórmula integral. Un buen ejemplo son los módulos de software de control diseñados por la firma Kaeser para asegurarse de que sus compresores mantengan la calidad de suministro de aire demandado por cada sistema particular.


Bajo el paraguas del concepto Sigma Air Utility, Kaeser ha encontrado en las tecnologías de la información un vehículo adecuado para la construcción de infraestructura de aire comprimido. Al conectar sus compresores a equipos de control y, de ahí, a herramientas de software (Sigma CC y Sigma Air Manager), los usuarios pueden monitorear y balancear el desempeño de sus redes de aire. Y aún más, mediante conexiones IP, es posible enviar la información a un centro de servicio de la empresa.



MERCADO EMERGENTE

El surgimiento de novedosos modelos de gestión a partir de la posibilidad de conectar los dispositivos de los sistemas de aire comprimido en las plantas están generando muchas expectativas. Empresas como SMC, Parker, Kopar, Kaeser y Norgren en estos momentos probablemente estarán resolviendo los nuevos paradigmas de la neumática, que básicamente se centrarán en la mejor administración de sus aplicaciones, la oferta de soluciones integrales, la completa incorporación de la electrónica y las tecnologías de información.



Un buen ejemplo es Festo, donde ya han estructurado esfuerzos para alinearse a mercados verticales. "Sí, la configuración de los equipos es más sencilla, los dispositivos como los servomotores son más simples, pero la cantidad de éstos va en aumento y para funciones muy especializadas", comentan los especialistas de Festo.

"Antes nuestros productos eran los mismos y cada tipo de empresa, sin importar su ramo, los compraba adaptando sus necesidades a la funcionalidad de los equipos. Hoy, es muy diferente. Cada industria requiere su propia configuración y tipo de dispositivos".

Además, la complejidad de las aplicaciones ha forzado a los ingenieros de las firmas proveedoras a especializarse en diferentes áreas, con la finalidad de conocerlos a fondo y poder entregarles la mejor solución a sus problemas. "Es definitivo ? aseguran en Festo?, el cliente ya no pide componentes, sino soluciones completas. Y eso ha cambiado notablemente el servicio".


En tanto, en Querétaro, los ejecutivos de Norgren están definiendo sus estrategias de venta en función de preguntas como ¿cuáles son los elementos críticos del cliente?, ¿qué presión de salida requieren?, ¿cuál es el volumen real que necesitan?, ¿qué tipo de control electrónico?, ¿qué nivel de información y monitoreo?, ¿cuáles son sus tiempos de respuesta?, etcétera.

Y es que, ahora más que nunca, ante las condiciones de competencia externa a las que están sometidos los profesionales de la manufactura, la sentencia para los proveedores será siempre que les permitan tener mayor calidad de información con mayor oportunidad a lo largo y ancho de los procesos. La neumática, afortunadamente, está tomando esta dirección. El desarrollo que se logre en los próximos años en el campo de las tecnologías de la información será clave para los usuarios de aire comprimido.

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