Continuemos con nuestro análisis de la Manufactura esbelta , lado fuerte y sobre todo el lado flaco y de esta forma proponer una alternativa positiva para apalancar o sustituir a la Manufactura esbelta con alguna otra metodología mas adecuada, ya sea en efectividad, velocidad o costo como la Súper Poderosa Manufactura Anorexica.
Vamos a platicar acerca del concepto conocido como
Automatización Esbelta.
Para muchos podría ser un tema nuevo pero la verdad no lo es tanto y todo la información la pueden encontrar en internet o en un muy buen resumen en el libro:
”Creating Continuous Flow”
En dicho libro define 5 niveles de Automatización Esbelta
Hasta aquí honestamente debo decir que en contra de todas las expectativas de mi naturaleza contreras, ESTOY DE ACUERDO con el planteamiento de la Automatización Esbelta; es decir me suena lógico que empecemos a automatizar el proceso que agrega valor, después la descarga y a continuación la descarga y al final la transferencia al siguiete paso.
De hecho este es un proceso lógico pero se deben aclarar algunos puntos; primero cada automatización es una maquina en sí misma, requiere energía, mantenimiento et casi que al final del camino cuando automatizas completamente un proceso al final terminas con un Frankestein de 5 procesos, el proceso original mas los 4 sistemas de la automatización esbelta. (Ojo con esto).
Por lo anterior debemos definir muy inteligentemente que procesos debemos automatizar, el OBVIO es el CUELLO DE BOTELLA o el que aparezca en nuestro mapa de valor como proceso con mayor TIEMPO DE CICLO.
Entonces para que tanto guato si estoy de acuerdo con la técnica.
Estoy de acuerdo en la Planeación de la Automatización donde la Manufactura Anoréxica difiere es en la Ejecución y vamos a darle porque ando calientito porque al rato empieza el súper Tazón.
La Automatización en general empieza hace mucho y podríamos decir que los primeros elementos de control son los Relojes que nosotros en la industria podríamos llamar temporizadores TIMERS.
Pero vámonos un poco más cercanos en tiempo y podríamos decir que en los procesos industriales los primeros dispositivos secuenciadores de eventos estaban fabricados con LEVAS, así es mis amigos, anteriormente había toda una metodología para el diseño de levas tiempos secuencias etc. Alguna vez encontré diagramas de tiempos usando levas y quede asombrado con la precisión y capacidad de automatización que puedes lograr con esto, de hecho si mal no recuerdo las primeras calculadoras eran MECANICAS.
También teníamos TIMERS temporizadores mecánicos que eran dispositivos parecidos a los relojes de cuerda y resorte, bastante precisos y teníamos también CONTADORES mecánicos que nos ayudaban a llevar la cuenta de piezas, personas lotes etc.
La Automatización tan y como la conocemos se vino dando con la aparición del RELEVADOR, el cual es el elemento ELECTROMECANICO que permite control de eventos; Juntos Relevadores, Temporizadores y Contadores Electromecánicos. Logran controlar una secuencia para el control de un proceso.
En las industrias Automotrices era común ver Gabinetes del tamaño de una casa conteniendo la lógica de control de un proceso, (NO me lo cuentan yo lo sufrí, alguna vez tuve que darle mantenimiento a Gabinetes de relevadores). Aunque nos jactamos del uso moderno de controles de velocidad la verdad es que esto ya se hacía hace muchos años con Grupos Motor Generador, Modutroles y otras yerbas.
A continuación llego la ELECTRONICA, pero llego como todo en su forma primitiva en forma de BULBOS, estos hacían las funciones de controles mas sofisticados.
Recordemos que la primera computadora, la ENIAC era un edificio de bulbos y consumía tal cantidad de energía que solo podía ser usada durante 3 minutos antes de que un bulbo de los miles que había se quemaran.
Lo interesante es que la capacidad computacional de esa máquina es tan baja que un reloj calculadora de un dólar tiene cien veces más capacidad de computo (Y pensar que con estos equipos mandaron cohetes al espacio)
Después pasamos a la electrónica Digital TTL en su mayoría , luego CMOS y llegaríamos a los Chips, microcontroladores, Microprocesadores y en la parte industrial llegamos al Maestro de Maestros, amo y señor de las automatizaciones actuales: El PLC (Controlador Lógico Programable).
De aquí seguiremos con lo de Hoy que son los sistemas de control distribuido SCADA, Robotica , Inteligencia Artificial siendo tan grande el impulso que tiene esta área que hasta creamos al ultimo de los Ingenieros aplicados: El Ingeniero en Mecatronica, del cual voy a hacer un cometario posterior completo a esta figura por su carácter sumamente ambivalente, muy enfocado en la gran industria y muy poco o nada enfocados en la pequeña y micro (Pero con un poco de polvos mágicos podrían ser sumamente útiles en estas industrias).
Como ven hay todo un mundo de elementos para automatizar y la mejor forma de explicarlo es con un ejemplo.
Supongamos una empresa de un gran grupo y queremos automatizar una PRENSA (cualquier proceso sirve) por supuesto que nuestro Ingeniero Electrónico o en Robótica o Macatrónico se hará cargo del proyecto y empezamos a hacer la lista de Santa Claus para el caso.
Sensores Turk Banner, P@F Allen Bradley (a $400 Dolares cada Uno y solo usaremos 5= $2000 USD)
PLC Usaremos por supuesto de lo mejor, (Allen Bradley, Siemes GE digamos $12000)
Computadora Industrial ($1500 USD)
Pistola de Codigo de Barra ($3000 Dolarucos)
Interfase Hombre Maquina (Esa donde aparece muchas grafiquitas con las variables de proceso y que tiene muchos botones) ($4000USD).
Gabinete que cumpla todas las NEMAS habidas y por haber (Rittal, Himel etc) ($2000 USD)
Vamos a pararle aquí porque si le seguimos con Variadores de frecuencia, Sistemas de visión que el más simple de solo una cámara podría costar fácilmente $10,000 dolares o una maquina completa podría llegar a los $300,000 dólares o mas; Motores, Neumática Hidráulica, Robots (PUMA FANUC etc.) nomas podrían alcanzar fácilmente $250,000 Dólares.
Vamos a quedarnos en un proyecto PEQUEÑO de tan solo $24,500.00 Dolares que en su traducción al mexicano será a 14 pesos dándonos la friolera de un proyectito de $343,000 Pesos Mexicanos. Pero que nuestro Ingeniero Macatrónico tenga sus juguetes y este feliz NO TIENE PRECIO.
Este es básicamente el proceso de autorización de un proyecto de Automatización, es caro, los equipos son muy robustos y confiables, ¿entonces por qué ver nuevas opciones?
LA respuesta viene obvia si te comento que la prensa es de un negocio pequeño que solo tienen un a prensa y que es el corazón de su negocio y que muy seguramente no tienen para pagar esa cantidad. (Muy probablemente la prensa de segunda mano costo menos que eso).
Pregúntate a ti mismo, ¿Una TORTILLERIA podría afrontar una inversión como esta?
Y después de muchos años de análisis de este problema encontré una solución que INCREIBLEMENTE es igual o superior en desempeño y mucho más efectiva en Costo.
Claro como todo no hay Lonche Gratis y de lo que se requiere es de Ingenieros más preparados, con mas curiosidad, con mas ambición y con mas visión.
La RODOTRONICA
Hace casi 25 años yo trabajaba en Automatización en Square D; ahora parte de SCHNEIDER Electric; tiempo después me contrate en HYLSA una Acería actualmente TERNIUM y fue en aquellos días cuando se me ocurrió el primer artefacto RODOTRONICO que tengo recuerdo.
Había un PLC muy económico que se llamaba UNO de SQUARE D y tenía 6 entradas digitales y 4 salidas digitales y nos enfrentamos al primer desafío, como meter una señal análoga; en este caso un termopar en el PLC y se me ocurrió la Idea de hacer una tarjeta electrónica que transformara Voltaje es decir la forma en que un termopar te dice cuanta temperatura hay en Pulsos de frecuencia, es decir entre más caliente mas pulsos o más frecuencia de pulsos; asi que muy caliente significa alta frecuencia en la entrada digital y baja frecuencia significa baja temperatura. Pues bien este concepto fue un éxito tan grande que pusimos decenas de estos sistemas.
¿Entonces que es la RODOTRONICA?
La RODOTRONICA es básicamente un enfoque para Automatizar procesos usando la ULTIMA TECNOLOGIA pero con sentido COMUN y es una aplicación práctica de la LEY DE MOORE la cual establece que lo expresa que aproximadamente cada 18 meses se duplica el número de transistores en un circuito integrado.1 Se trata de una ley empírica, formulada por el co-fundador de Intel, Gordon E. Moore el 19 de abril de 1965, cuyo cumplimiento se ha podido constatar hasta hoy.
Voy a dar algunos ejemplos de lo que hablo y se trata más de un enfoque ganador con sentido común que de otra cosa. Y les voy a demostrar que generalmente el enfoque Rodotronica es más avanzado tecnológicamente que el concepto tradicional (Y más efectivo en su relación Costo Bebeficio)
Ejemplo 1
Tomemos algunos de los PLC que platicamos, muy robusto y que se usa muchísimo en muchas aplicaciones incluso en la actualidad, Toros, prensas, Routers, Inyectoras etc.
Square D Micro 1
UNITRONICS
SIMMENS
ALLEN BRADLEY Micrologic 1761
Todos ellos excelentes opciones, todos ellos muy robustos, de hace más de 10 años y todos cuestan mas de $200 dólares el más económico. Y que los encuentras muy frecuentemente en maquinas aquí en México.
Van a encontrar muchísimas aplicaciones con estos PLC en la industria, MILES, decenas de miles, y vamos a comparar contra sistemas mucho más modernos y robustos que gracias a mínimo 10 años de la ley de MOORE nos aseguran que su tecnología es acorde a esta (120 meses entre 18= 6.6 aprox. 7 ) dándonos que la tecnología hoy en día tiene 64 veces más capacidad de computo que hace poco mas de 10 años y les presento por comparación un PLC mucho más potente que los anteriores pero con la obvia ventaja de muchos años adelante en la ley de MOORE
EL SISTEMA MINDSTORM DE LEGO
Así es mis queridos aprendices de brujo, el sistema para jugar los robots de LEGO es básicamente un PLC sumamente completo y más:
LEGO® MINDSTORMS® NXT 2.0 incluye:
• Ladrillo Inteligente NXT con un microprocesador de 32-bit, con pantalla matricial, altavoz piezoeléctrico, y soporte USB 2.0 y Bluetooth
• Lo mas inovador del nuevo software es que tiene editor de sonido, este graba cualquier tipo de sonido y despues se programa para que el Ladrillo NXT pueda decir el sonido anteriormente grabado.
• Con el editor de imagen se puede subir una imagen para que el Ladrillo NXT lo represente en su pantalla.
• Aplicacion del control remoto: Usando la conección por medio de Bluetooth se puede tener mando directo sobre el robot desde la computadora
• 3 Servo motores interactivos que incorporan sensores de rotación para ajustar la velocidad y disponer de un control más preciso.
• 1 x Sensor visual ultrasónico capaz de detectar obstáculos a distancias grandes.
• 2 x Sensor de presión mejorado: reaciona a la presión y también al ser liberado.
• 1 x Nuevo sensor de luz y color mejorado capaz de diferenciar diferentes colores reales. Se puede utilizar en modo de sensor de color, usando el software estándar, puede detectar seis colores: negro, blanco, rojo, verde, azul y amarillo. Se puede usar en modo de lámpara: es posibe controlar los LED's del sensor como verde, rojo y amarillo.
• 612 elementos LEGO® TECHNIC especialmente seleccionados.
• Nuevo entorno de programación NXT-G 2.0 en inglés, intuitivo y basado en iconos.
Los PLC de LADRILLO antes mencionados y sumamente utilizados actualmente en la industria tecnológicamente y por desempeño son muy primitivos comparados con un JUGUETE para niños y todo por la ley de MOORE. Este fue diseñado por el MIT y utiliza el sistema de programacioin básico del LABVIEW.
Existen opciones sumamente poderosas de automatización que permiten programar sistemas sumamente complejos por muy poco dinero.
Creo que no es justo comparar uno contra otro, si nos ubicamos en el tiempo donde fueron fabricados eran lo más avanzado pero con la electrónica como esta hoy en día, los avances están a la mano y al servicio del Ingeniero que tenga la visión de cómo utilizarlos.
SI pensamos que un reloj con calculadora de 1 dólar tiene más poder de computación que la computadora que se uso para enviar el primer cohete a la luna pues aquí pasa exactamente lo mismo. Juguetes simples como LEGO son mucho más avanzados que los PLC de hace 10 años y hay un sin número de tarjetas para controlar en el mercado con 40 entradas, 10 análogas y de súper alta velocidad y todo por $100 dólares.
Anteriormente la tecnología se desarrolló muchísimo debido a la carera espacial y a la guerra fría, pero los avances de hoy en día se dan por cosas mucho más mundanas. EL DINERO.
La industria de las comunicaciones como telefonía celular y mucho a la industria de los VIDEOJUEGOS han hecho que sistemas sumamente sofisticados de control lleguen a nuestras manos de una forma muy económica.
Les comento un ejemplo que me paso hace muchos años cuando trabajaba en HYLSA.
Uno de los retos en aquel entonces era calcular el ángulo de inclinación del Horno para vaciar el acero fundido.
Sin hacer el cuento largo conseguimos un instrumento que se llamaba INCLINOMETRO que media la inclinación y te daba una salida de voltaje proporcional al ángulo y costaba la friolera de $4000 Dólares mas o menos $52,000 pesos mexicanos.
Ya la verdad no supe que paso, eso sucedió allá par el año 1993 1994, pues bien hace poco tuve necesidad de utilizar uno y saben donde vine a encontrar un sustituto sumamente confiable y económico, el Control de Wii, ese que mide la posición, si está inclinado, si acelera etc. Bueno adentro tiene un sistema que te da no solo la inclinación, te la da en los 3 ejes, x,y,z y por si esto fuera poco el famoso sensor costo algo así como $300 pesos (Gracias al Wii).
Una más , hace 10 años una compañía donde ayude a instalar un sistema de visión KEYENCE me llamo para que los asesorara porque ya no había refacciones para su sistema y KEYENCE obviamente les quiso vender el sistema actual que tenía un costo aproximado de $12,000 USD.
Viendo las especificaciones del sistema me di cuenta de algo sumamente interesante.
Las especificaciones eran:
Blanco y Negro
20 cuadros por segundo
320 por 240 pixeles.
Aquí va lo bueno, quieres saber de una cámara con un desempeño muy superior a este? Sabes dónde encontrar semejante equipo?. Muy fácil, voltea a tu computadora y la cámara de USB es infinitamente superior en desempeño que la cámara en cuestión. (UPS)
Por ejemplo los sistemas de visión más avanzados no los tienen las compañías de automatización, las tienen las compañías de cámara fotográficas,
La mejor cámara electrónica es de 36 megapixeles y es de NIKON.
Vamos a otro ejemplo.
Hace poco me tope con una automatización de una Prensa (Enorme por cierto) y al cotizar me di cuenta que la interface hombre maquina con Touch screen y software de control iba a salir de lo más caro, solamente la pantalla costaba ms de $5000 dolares y se me ocurrió usar la pantalla de control más avanzada del momento un IPhone, seguro, efectivo, robusto, y cuesta menos del 20%. Por más loco que suene, cada vez más veo sistemas de control que utilizan IPADs o IPhones como interface hombre maquina.
Como ven hay un sinfín de aparatos electrónicos de control de última generación que pueden y deben ser usados por ser sumamente versátiles y sobre todo su relación costo.
Les dejo algunos de las automatizaciones que he realizado con RODOTRONICA y que usando tecnologías de punta han resultado ser opciones más efectivas, mas robustas y mucho mas económicas.
Contador visual de piezas: Usando una cámara de 10 mega pixeles cuenta las piezas en una charola.
Contador de cajas de cartón en una pila usando cámaras de 10 megapixeles.
Glucómetro usando cámara.
Sustitución de Escáner de códigos de barras usando cámaras de 10 megapixeles
Micrómetros Ópticos.
Control de Temperatura de Hornos usando la tarjeta de audio de la computadora.
Control de Prensas usando IPHONE
Conversión de torno convencional a CNC usando puertos paralelos serial de la PC.
Micro Router CNC usando MUSCLE WIRE en vez de servos.
Control de soldadura por resistencia de súper alta velocidad.
Electrocardiograma usando los puertos de audio de la PC.
Múltiples automatizaciones de maquinaria usando tarjetas electrónicas de última generación.
Fabricación de un horno de inducción usando puertos de la PC.
Sistema de cortina de seguridad usando KINECT
Cámara Termo grafica y Ultrasónica para control de fugas en cuerpos metálicos vaciados.
Muchos otros que no puedo mencionar porque obviamente son proyectos específicos para empresas.
Últimamente lo que más me han pedido es para proyectos de Calidad, para eliminar defectos y quejas de clientes.
Les dejo algunas de mis RODOTRONICAS que mas me gustan para que vean de qué estoy hablando.
Sorteador de Color usando LEGO:
Controlando un DRON (Helicóptero de 4 motores) con un Iphone: Vean como están controlando el movimiento así como las cámaras del DRON y todo se muestra en el Iphone.
Pizarron Interactivo usando el control de Wii
MI favorito de todos los tiempos:
Un contador de eventos usando una calculadora de un dólar.
Obviamante habra Automatizaciones que requieran altos grados de sofisticacion y se justifica correctamente un PLC de las marcas reconicidas con todos los aditamentos, instrumentacion y demas, pero paa todo lo demas esta la RODOTRONICA.
La Rodotrónica requiere de IMAGINACION, pensar fuera de la caja, los dispositivos ya están disponibles solo se requiere de un ingeniero de a deveras que le entre.
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