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Sistemas embebidos industriales

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Los sistemas embebidos industriales son herramientas de computación utilizadas para ejecutar tareas de control. En este sentido, cada sistema embebido se encarga de llevar a cabo una o varias funciones dedicadas.

En los sistemas embebidos, casi todos los componentes están integrados en la placa base. Así, se reduce el tamaño de la solución tecnológica, dándole utilidades tan diversas como la de controlar máquinas expendedoras u otorgar conexión a Internet.

Estas herramientas trabajan de forma autónoma y se caracterizan por funcionar de forma ininterrumpida y sin necesidad de mantenimiento. Además, se pueden modificar en gran medida en función de las necesidades de uso es por eso que uno de es fundamental para la reducción de costos y escalamientos operacionales de plantas y fábricas.

Sistemas embebidos industriales

¿Cómo están construidos los Sistemas Embebidos industriales?

El Sistema Embebido suele tener en una de sus partes una computadora con características especiales conocida como microcontrolador que viene a ser el cerebro del sistema. Este no es más que un microprocesador que incluye interfaces de entrada/salida en el mismo chip. Normalmente estos sistemas poseen una interfaz externa para efectuar un monitoreo del estado y hacer un diagnóstico del sistema.

Sistemas embebidos industriales

Beneficios de los sistemas embebidos en el sector industrial

Los sistemas embebidos se aplican en varios ámbitos profesionales como la automoción, la salud, la electrónica de consumo, el sector militar y de defensa, las telecomunicaciones y, por supuesto, la manufactura. Algunos beneficios de estos sistemas en el entorno industrial son:

  • Control total: estos sistemas permiten una personalización casi completa. Los programadores pueden utilizar su propio código para modificar la interfaz del sistema, su funcionalidad e incluso las tareas que desempeña cada pin del microprocesador. De este modo pueden adaptarse a cualquier entorno.
  • Conectividad y adaptabilidad: De ser necesario, estos periféricos pueden conectarse a un ordenador para extraer datos o modificar parte de su código. Además, el acoplamiento de sistemas embebidos a otros dispositivos es extremadamente sencillo. Esto puede ser útil para monitorizar el funcionamiento de las herramientas industriales automatizadas.
  • Reducción de costes: Estos dispositivos están formados por módulos electrónicos, dejando de lado los PLC o controladores lógicos programables. Al evitar esta tecnología, se abarata su coste. Además, se facilita el mantenimiento, puesto que es muy sencillo sustituir sus componentes. Esto último es esencial en el sector industrial, que requiere de sistemas robustos de larga duración.
  • Diseño modular: los dispositivos incrustados son fácilmente trasladables y, además, se desmontan y reorganizan con facilidad. Esto permite integrarlos en cualquier lugar y en cualquier otro sistema electrónico.
  • Corto tiempo de respuesta: estos sistemas embebidos suelen funcionar en tiempo real. Deben ejecutar acciones en espacios de tiempo inmediatos, por lo que su tiempo de respuesta es extremadamente corto. En el caso de los productos industriales, debe garantizar, por ejemplo, la inmediatez de respuesta en radares y maquinaria automatizada.

Junto con nuestro partner IEI ampliamos la huella de las soluciones embebidas desde el nivel de componentes hasta el servicio de integración de sistemas. Con nuestro sólido conocimiento del mercado y la innovación tecnológica continua de IEI ofrecemos confiabilidad, flexibilidad e interoperabilidad para todos nuestros clientes, destacan en nuestra oferta:

  • Fanless de tamaño ultracompacto
  • Sistema integrados de tamaño compacto
  • Sistema integrados de riel DIN
  • Sistema integrados resistente

Como has podido detallar, la incorporación de un sistema embebido proporciona una solución más precisa y rápida, adicional a una reducción importante de costes y versatilidad de uso, debido a su gran robustez y rendimiento, esto sin duda alguna aumenta la competitividad de la organización que lo implemente y escala de manera eficaz el proceso en el cual sea implementado.

 

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Qué es la Automatización Industrial

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¿Qué es la Automatización Industrial? Una pregunta muy común en estos momentos, la Automatización de procesos industriales consiste en aplicar diversas tecnologías para conseguir que los procesos de producción trabajen de forma automática. En algunos casos no necesita intervención humana y en otros sí.

Objetivo y ventajas de Automatizar procesos

Una manera mucho más sencilla de explicar qué es la automatización industrial es a través de sus beneficios, nosotros reconocemos principalmente dos, a continuación, lo detallamos:

Reducción de costos 

Aunque esto aún sea algo que no suene bonito, los robots son más baratos que los humanos. Claro, el costo inicial de un robot es alto, pero luego de ello los únicos costos son la energía consumida y el mantenimiento que se le dará. El personal humano siempre será necesario para monitorear u operar estos sistemas, sin embargo, la reducción de personal es considerable. 

Adicionalmente, cualquier proceso productivo donde intervenga el hombre siempre está la probabilidad de error, esto disminuye considerablemente con un sistema automático. Por ejemplo, un sistema de control de movimiento va ser más preciso que un humano, además se consigue un producto final uniforme.

Esto último va aunado a la eficiencia ya que hasta el súper trabajador del mes necesita descansar. Aquí los robots, sacan ventaja de lejos, es que aparte de ejecutar las tareas más rápido pueden hacerlo 24/7. Solo por poner un ejemplo, antiguamente a Ford le tomaba 12 horas producir un vehículo, cuando introdujo la primera línea de ensamblaje móvil logró bajar ese tiempo hasta 90 minutos. Al día de hoy con el avance de la tecnología y con 70 instalaciones de producción, Ford fabrica 16 vehículos cada 60 segundos en todo el mundo.

Mejora la seguridad 

Para muchas empresas hoy en día la seguridad está por encima de todo. Aquí la automatización juega un papel importante, pues se le deja a los robots el trabajo con mayor riesgo, como exposición a zonas con químicos peligrosos, manipular objetos pesados, baja calidad de aire, temperaturas extremas, entre otras.

Ejemplos de Automatización Industrial

Para aterrizar ideas, te explicamos qué es la automatización industrial a través de algunos ejemplos:

Procesos de manufactura 

En este segmento se encuentran empresas de bebidas, alimentos, farmacéuticas, químicos, papel, etc. Algo en común que tienen estas industrias es que necesitan sistemas de transporte en toda la línea de producción. Por ejemplo, una empresa de bebidas, necesitará transportar la botella desde el inicio del proceso hasta el empaquetado. En este caso un sistema de transporte automatizado tiene variadores de velocidad, quienes están comunicados por un bus de campo como Ethernet con el PLC, este último se encargará de la sincronización de velocidades en cada etapa según una receta de producción.

Edificios 

Aquí se pueden encontrar distintos procesos, como el sistema contra incendio, el sistema de HVAC, el monitoreo del consumo energético, etc. La mayoría de los edificios cuentan con una playa de estacionamiento para los vehículos en el sótano, en esta zona se suele acumular el monóxido, lo cual resulta tóxico para los humanos. Por ello se implementa un sistema automático de extracción de monóxido, este consta de sensores de monóxido distribuidos en puntos estratégicos, los cuales captarán la concentración de dicho gas y cuando alcancen un límite emitirán una señal para que se active el variador que controla el sistema de ventilación que hará recircular el aire.

Minería 

En minería hay una gran cantidad de procesos, algunas aplicaciones interesantes van desde el uso de robots aplicados en la excavación, hasta dispositivos robóticos con sistemas de cámara que detectan gases y otros materiales. Lo más importante del uso de estos sistemas es que permiten mantener a las personas fuera de peligro, esto es esencial al escanear minas abandonadas o terrenos mineros poco seguros.

Laboratorios clínicos 

En este caso podemos poner como ejemplo el control de temperatura y humedad en los ambientes. Para ello se utilizan diversos sensores de temperatura e higrómetros (sensor de humedad) quienes emitirán una señal analógica para regular el sistema de ventilación.

Agroindustria 

Encontramos diversas aplicaciones tanto en proceso como en campo. Por ejemplo, en las plantaciones se realiza la automatización del riego, este se programa por horarios y mediante un sistema de válvulas automáticas se puede controlar el riego zonificado. De forma adicional, para la captación de agua de los pozos se realiza la automatización de bombas de agua, las cuales extraerán el agua para luego ser bombeadas al campo. Como seguridad en estos sistemas tienen sensores de nivel y presión.

En Tempel Group nos especializamos en el desarrollo de proyectos de Automatización Industrial para mejorar los procesos, incrementar la producción, bajar los costos, disminuir el desperdicio, hacer ahorro de energía y optimización.

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Inversores Kaise

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Los inversores Kaise son idóneos para aplicaciones industriales de gran escala, ofrecen flexibilidad, administración proactiva de la red (ongrid/ offgrid) y facilidad en instalación.

Nuestros sistemas solares fotovoltaicos aseguran unas 10 horas de generación de energía limpia y renovable al día. El sector industrial, cuya actividad productiva coincide con las horas de sol, puede verse beneficiado al optar por esta tecnología para cubrir el total o parte de su demanda energética.

Para asegurar el éxito de un proyecto, es importante entender el comportamiento del consumo del cliente, es por esto que Tempel Group pone el foco sobre el relevamiento de datos de potencia y consumo, tarifas, nivel de inversión y amortización para diseñar el sistema de generación con energías renovables a instalar.

De esta manera, antes de realizar la ingeniería de proyecto, instalación y puesta en marcha, el equipo técnico destaca la importancia de los estudios de prefactibilidad. Entre los pasos necesarios durante el proceso, se enumeran las siguientes:

 

  • Recolección de datos y estimación del consumo [kWh] promedio mensual
  • Recolección de datos y estimación de la potencia [kW] promedio
  • Simulación de la curva de carga diaria y estimación de picos [kW]
  • Liquidación simulada de la prestadora incluyendo la generación propia de XX kW
  • Consideración del ahorro manifiesto según liquidación simulada
  • Evaluación de la localización, orientación e inclinación de montaje de los panele
  • Cálculo mensual de la energía generada por el sistema de XX kW, a lo largo del año
  • Iteración de energía autogenerada en base a la inclinación y orientación real de los paneles
  •  Cálculo de Inversión total por generación de XXkW, ahorro mensual promedio, y cálculo de amortización según Periodo de repago simple (no incluye intereses financieros, tasa de retorno ni gastos de infraestructura para la instalación)

 

Una vez realizado esto, el foco se realiza en los dos componentes esenciales: Los paneles solares y el inversor Kaise.

El panel solar es el encargado de captar la energía que proviene del sol y traducirlo a energía eléctrica continua, variable en función de diferentes factores como pueden ser la hora del día y el clima, por su parte el inversor Kaise es el encargado de tomar la energía de los paneles y transformarla a corriente eléctrica alterna con el voltaje adecuado para las empresas.

Los inversores Kaise pueden o no combinarse sobre la red eléctrica para entregar la energía de forma tal que se pueda utilizar en conjunto con la existente de la red, esta capacidad de sumarse a la red básicamente logra que se reduzca un porcentaje importante de los costos por consumo eléctrico 

Es preciso señalar que, si bien se habla de “ahorros”, en los primeros meses de conectado el sistema –dependiendo de las características de la instalación, la tarifa zonal y la inversión realizada–, se estarían cubriendo los gastos realizados al inicio de la instalación; los cuales, se podrían amortizar en 20, 24, 30 o 36 meses.

Siendo una necesidad importante en este momento, los inversores Kaise ofrecen la oportunidad de cambiarse a la energía solar-térmica, y nosotros Tempel Group te ofrecemos la mejor opción precio/calidad del mercado.

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Reducción de costos con IIoT

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Reducción de costos con IIoT

La reducción de costos con IIoT es una realidad que muchas empresas hoy en día están descubriendo, digamos que a través del Internet Industrial de las cosas se puede lograr mayor rentabilidad y ofrecer un servicio igual o incluso mejor

Hay 4 maneras en las que IIoT ayuda a que esto sea así. Son las siguientes:

1- Automatización

Una de las ventajas de IIoT es la automatización. Es perfecto de cara a abordar los temas referentes a la solicitud de servicio al cliente. Los dispositivos habilitados para IIoT se comunicarán automáticamente con el técnico cuando presencien cualquier tipo de problema; lo que hace que el técnico pueda llegar más rápido para resolver el problema. Sin esta tecnología, el cliente tendría que percatarse del problema e informar a la empresa, algo que muchas veces no puede hacer de la forma correcta por la falta de información. Pero el hecho de interconectar todo, le permitiría disfrutar de un mejor servicio.

2- Menos inspecciones

Los dispositivos interconectados vía IIoT pueden auto diagnosticar problemas e informar sobre ellos. Reduce la necesidad de que los clientes se comuniquen con los técnicos pero también reducen las inspecciones necesarias para resolver un problema. El diagnóstico se podrá hacer con mayor precisión y mucho más rápido, para que el técnico pueda resolverlo de forma inmediata.

Sin IIoT, el técnico tendría que ir in situ a diagnosticar el problema o simplemente por tareas de mantenimiento, pero ahora los técnicos podrán resolver el problema con ayuda de los detalles enviados por el propio dispositivo. Incluso pueden notificarle sobre el equipo o las piezas que deben llevar.

3- Gestión del inventario

Otra de las opciones de reducción de costos con IIoT tiene que ver con la gestión del inventario. Los dispositivos habilitados para el internet industrial de las cosas pueden necesitar de reparaciones o de piezas nuevas, pero ahora ya marcan los problemas concretos para que los técnicos los resuelvan. pero también pueden conectarse con el almacén para obtener datos de inventario instantáneos, en tiempo real, para verificar si hay stock de las piezas necesarias.

Este es otro avance más de cómo IIoT puede mejorar la productividad de muchas empresas, de cara a ofrecer un mejor servicio de atención al cliente, más rápido y eficiente. Así como reducir los costes para la empresa, puesto que el arreglo será casi instantáneo.

4- Redefine el servicio

Otro de los beneficios de IIoT es que permite ofrecer al cliente un mejor servicio. Con los dispositivos interconectados los proveedores de servicios podrán ver y resolver problemas de los clientes antes de que ocurran. Todo ello por medio de los datos recogidos en tiempo real, que indican si las piezas están a punto de fallar o si presentan cualquier problema. Por lo que el hecho de anticiparse a los problemas permite resolverlos antes, para minimizar las interrupciones de los clientes con el aparato en cuestión. Esto hace que se le pueda ofrecer un servicio mucho mejor, por lo que es como redefinir el servicio que se ofrece.

Tempel Group es IIoT

Tempel Group junto con Advantech impulsa la reducción de costos con IIoT a través de las soluciones WISE-IoT las cuales brindan redundancia y conmutación por error en el tiempo, la frecuencia y el espacio para garantizar una confiabilidad muy alta incluso en los entornos de radio más desafiantes. Las soluciones WISE-IoT también proporcionan la inteligencia necesaria para el enrutamiento de malla de autoorganización y autoreparación. El resultado es una red que se instala fácilmente sin experiencia inalámbrica especializada, se adapta automáticamente a los desafíos imprevistos y se puede ampliar según sea necesario sin una planificación sofisticada

Para agilizar el proceso y el esfuerzo de desarrollo de los integradores de sistemas (SI), las soluciones y servicios integrados de IoT de Advantech cubren el almacenamiento, procesamiento y análisis de datos y cuentan con la ayuda de WISECloud para conectar y administrar todos los dispositivos y sistemas basados en IoT.

Como podrás ver, la reducción de costos con IIoT es posible gracias a su monitoreo continuo, eso no solo ahorra dinero, sino que también abre camino para la verdadera implementación de la industria 4.0.

Impulsa tu planta con nosotros.

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Costos de Producción Industrial

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Los costos de producción industrial son uno de los puntos con mayor relevancia en estos tiempos post pandémicos, de hecho si definimos los principales objetivos de cualquier planta de producción serían: 1) Cumplir con las cuotas de producción, 2) Optimizar los recursos y 3) Controlar la calidad de los productos.

En los últimos tiempos y, empujados en buena parte por la tendencia mundial de las economías de escala, se ha privilegiado abatir costos de producción industrial; utilizar menos insumos y si se puede, eliminar pasos de producción. Más y más presión se ejerce sobre el gerente de planta y éste a su vez sobre el gerente de mantenimiento para gastar lo menos posible en equipos, mantenimiento o mejoras operativas.

Los costos de producción Industrial

Más allá de apetecibles y obvios ahorros, tomemos en cuenta la primera razón: “cumplir con las cuotas de producción”. ¿Qué pasa con los paros de línea? ¿cuánto cuestan? ¿cuánto impacta al costo final del producto? Con mayor frecuencia las fábricas tienen maquinaria más especializada, costosa y sofisticada en su mantenimiento. Esto por desgracia exige que la calidad de la energía y la nula caída en el suministro de la misma sea una exigencia mandatoria, más allá de solo un buen deseo. Bastan unos segundos de interrupción en el suministro eléctrico para provocar paros de línea, merma o incluso jornadas perdidas, si estos llegan a dañar la maquinaria. Este aspecto, por difícil de creer puede llegar a impactar más en los costos de producción de un artículo que los ahorros que se puedan lograr optimizando la materia prima.

¿No crees que sea así? Te colocamos un sencillo ejemplo con un chupetin/chupeta; el producirla requiere insumos como caramelo, papel, envolturas, palito de plástico para colocarla, colorantes, etc. En nuestro ejemplo vamos a suponer que queremos reducir 10% el costo del producto. Para lograr esto tendríamos que considerar al menos 3 estrategias:

1) Poner menos caramelo en el producto o diluirlo

2) Comprar materia prima más barata

3) Comprar una mayor cantidad de materia prima o comprometer la compra futura de la misma con los proveedores para negociar costos menores.

 

Cualquiera de estos aspectos implica deteriorar la calidad del producto o un gran esfuerzo del área de compras. En el primer caso, corremos el gran riesgo de perder clientes y en el segundo y tercero, comprometemos recursos económicos buscando ahorrarlos. Eso sin mencionar que no es seguro un ahorro de 10% del costo del chupetín/chupeta y tampoco lograrlo de manera constante por al menos 5 años.

Optimizando la operación de la maquinaria

Ahora exploremos otra opción, ¿qué te parece si para gestionar los costos de producción industrial optimizamos la operación de las maquinarias? Esto es, reducir los paros de línea, mantenimiento de los equipos o reparaciones. En el primer caso, supongamos que cada paro de línea nos impacta con una pérdida de 0.5% de la producción de paletas al día.

El escenario empeora si consideramos que cada paro abrupto de la maquinaria puede ir causando deterioro al grado que su vida útil se reduzca notablemente. ¿Cuánto cuesta la maquinaria? ¿Cómo se ve afectado el ROI? ¿Cuánto tenemos que invertir adicionalmente en mantenimiento para cumplir con el tiempo de vida del equipo? Esto parece más bien un trabajo para un actuario más que para un ingeniero.

Entonces, ¿realmente necesitas proteger con un UPS la maquinaria de la planta?

Bajo este escenario, la respuesta sería un sí casi obvio. Es imperativa la necesidad de garantizar la buena calidad de la energía que alimenta los equipos de producción. 

Ante esta situación, Tempel Group a través de su marca Kaise ofrece su línea de UPS Trifásicos, cuyo enfoque es brindar un respaldo energético unido a la entrega de un suministro de buena calidad eléctrica.

Gestión eficaz de costos

Es importante tomar en cuenta que para lograr este escenario de control de costos de producción industrial, no todos los UPS pueden usarse para respaldar maquinaria ya que se deben considerar aspectos como el factor de cresta (sostener el sobrevoltaje por unos instantes), la capacidad de potencia (considerar el arranque de las máquinas y sobredimensionar los UPS), filtros de entrada (ya que en ambientes industriales la calidad eléctrica es baja y puede afectar al mismo UPS), capacidad de monitoreo remoto, filtros de polvo para evitar el daño interno, entre otros.

Si analizamos el costo de los UPS en comparación con la maquinaria nos daremos cuenta que es mucho más barato de lo que creemos. Pero sobre todo, lo importante es que nos puede dar ahorros mayores al 10% en la producción mensual. Esto al final puede dar como resultado que se vuelvan autofinanciables. 

Cualquier gerente de planta que desee gestionar eficazmente los costos de producción industrial, debería considerar de manera imperativa contar con un sistema de alimentación ininterrumpida inmediatamente después de recibir la maquinaría de producción.