Las 5 capas de la pirámide de automatización y la gestión de operaciones de fabricación

Paso mucho tiempo hablando con personas del mundo de la fabricación sobre la solución de gestión de operaciones de fabricación (MOM) de Olé Consulting. Ocasionalmente, la persona con la que estoy hablando fruncirá el ceño y dirá: “Ya gastamos mucho dinero en un ERP, ¿por qué también necesitamos a MOM?” Ahí es cuando comienzo mi conferencia ‘Automation 101’, observándolos de cerca y pinchándolos con frecuencia, para asegurarme de que no se duerman.

Resulta que algunos de ellos ni siquiera han oído hablar de la Pirámide de Automatización. Personalmente, creo que comprender la pirámide de automatización es fundamental para la mayoría de las discusiones sobre tecnología de fabricación y las direcciones en las que evoluciona la industria. En mi opinión, si no comprende la pirámide de automatización, estará en desventaja, ya que la adopción de la industria 4.0 y la nube continúa haciendo cambios en la forma en que se administran nuestras fábricas.

La pirámide de automatización representa las capas de automatización en una fábrica típica

La pirámide de automatización es una representación gráfica de las capas de automatización dentro de una fábrica típica, que comprende cinco capas de tecnología y dispositivos integrados. A estas capas a veces se les dan diferentes nombres, pero la pirámide con la que estoy familiarizado es así:

 

 

Capa 5 – El piso de producción Capa 5

Comencemos desde abajo, en el piso de producción. Esta capa, o campo, se compone de una amplia variedad de dispositivos y tecnologías de sensores, que incluyen:

  • Instrumentos de medición como medidores de flujo, interruptores de nivel, interruptores de proximidad, etc. En resumen, cualquier cosa que proporcione entrada midiendo variables en la planta de producción.
  • Actuadores como válvulas, bombas y otros instrumentos que mantienen variables como el flujo, el calor y la presión dentro de los parámetros permitidos.
  • Protocolos de comunicación , que permiten que la capa de campo se comunique con la siguiente capa: Control.

 

Capa 4: la capa de control o PCL

La capa Control, o PCL, es el cerebro detrás de los procesos de su taller. PCL significa ‘controlador lógico programable’, pero cuando los procesos involucrados son muy complejos, el PCL puede no ser lo suficientemente inteligente. En ese caso, los PCL se reemplazan por un ‘sistema de control distribuido’ (DCS). Los dispositivos en el nivel de control reciben entrada de dispositivos en el nivel de campo y usan esa entrada para crear una salida que controla el proceso de producción. Por ejemplo, muchos procesos de fabricación requieren un estricto control de temperatura. Un PID (proporcional-integral-derivado), típicamente integrado en el PCL, utiliza la entrada de los sensores de nivel de campo para monitorear el calor alrededor de un punto de ajuste, para mantener una temperatura constante durante todo el proceso de producción.

Capa 3: los sistemas de control de supervisión y adquisición de datos (SCADA)

La siguiente capa es donde se encuentran los sistemas de control de supervisión y adquisición de datos (SCADA), así como las interfaces hombre-máquina (HMI). En esta capa, los datos del proceso se monitorean a través de interfaces de usuario y se almacenan en bases de datos. SCADA se usa generalmente para controlar múltiples máquinas en procesos complejos, incluidos los procesos que involucran múltiples sitios.

Cuando me encontré con SCADA por primera vez, estaba un poco confundido: ¿cuál era la diferencia real entre el nivel de SCADA y el nivel de control? Ambos niveles reciben información de la planta y devuelven las salidas a los procesos de control. Una diferencia es que SCADA se usa a menudo para refinar o restablecer valores en el nivel de control. Por ejemplo, si su proceso de producción generalmente calienta los widgets a 400 grados, se puede usar SCADA para cambiar ese valor, quizás a 500 grados.

Capa 2: el nivel de planificación que incluye MES y MOM

Finalmente, llegamos al nivel de planificación de la pirámide. Este, ahora, es mi nivel favorito, porque contiene el sistema de ejecución de gestión (MES). Olé Consulting MOM, por ejemplo, supervisa todo el proceso de fabricación, desde las materias primas hasta los productos terminados. Esto proporciona a los gerentes una visibilidad de 360 ​​grados en tiempo real, así como herramientas muy avanzadas para rastrear métricas importantes de la planta, como el uso y el rendimiento de la mano de obra y los equipos, que se pueden usar para optimizar la eficiencia de la producción y reducir o eliminar el desperdicio.

Capa 1: la capa de toma de decisiones de gestión

La capa superior, Gestión, se basa en el ERP de su empresa, que proporciona la información del responsable de la toma de decisiones de la empresa de todos los niveles de la Pirámide de automatización. Mientras que MOM / MES monitorea y controla una sola planta, ERP brinda monitoreo, informes y control para corporaciones enteras.

MOM y ERP son entidades distintas pero conectadas

Si no lo era antes, quizás ahora esté claro por qué MOM y ERP son entidades distintas pero conectadas. MOM es la herramienta más eficaz del arsenal de fabricación para perfeccionar los procesos de producción de la planta. Utilizado en toda su extensión, Olé Consulting MOM, ahora una parte integral de Olé Consulting, puede mejorar drásticamente la gestión de operaciones y proporcionó datos muy granulares al ERP que se pueden utilizar para informar las decisiones de gestión de nivel superior.

En mi próximo blog, hablaremos de Olé Consulting MOM y sus beneficios específicos para el taller y los procesos de producción. También hablaremos sobre la forma en que la Industria 4.0 y la Nube están cambiando la forma de la Pirámide de Automatización.

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