Fundamentos de automatizaci贸n
La industria es una actividad econ贸mica sistem谩tica, que puede ser dedicada a la manufactura, los servicios o al comercio. El 谩rea de inter茅s principal para la automatizaci贸n es la manufactura.
Automatizaci贸n tiene sus ra铆ces etimol贸gicas del griego 伪蠀蟿慰 (auto) y 渭伪蟿慰蟼 (matos), que significan por s铆 mismo y movi茅ndose respectivamente. Por lo que se refiere a un dispositivo o un objeto que se mueve o act煤a por si mismo.
Definici贸n: La automatizaci贸n industrial es un conjunto de tecnolog铆as que resulta en la operaci贸n the m谩quinas industriales y sistemas sin que necesiten intervenci贸n humana y con un rendimiento superior.
Automatizaci贸n en sistemas de producci贸n
Un proceso industrial tiene las siguientes caracter铆sticas:
graph TD
A[Material] -->|Energ铆a, mano de obra, infraestructura, manufactura| B(Producto final)
Razones para automatizar
En una industria, las ganancias se pueden calcular de forma general de la siguiente forma:
\[\boxed{\text{Ganancia} = (\text{Precio unitario} - \text{Costo unitario})\ \text{Vol煤men de producci贸n}}\]Esto asumiendo que la venta no es un problema, es decir, que se vende todo lo que se produce.
De aqu铆 se puede apreciar que las formas de aumentar las ganancias son las siguientes:
- Aumentar el precio unitario $\uparrow$
- Disminuir el costo unitario $\downarrow$
- Aumentar el v贸lumen de producci贸n $\uparrow$
Disminuci贸n del costo unitario
Existen principalmente estos 4 factores que afectan al costo de producci贸n:
- Material
- Energ铆a
- Mano de obra
- Infraestructura (tierra, equipamiento, maquinaria, etc)
El material es un costo variable puesto que para producir m谩s se necesita proporcionalmente m谩s material. Sin embargo, la automatizaci贸n baja los costos en material, porque disminuye los errores en los productos finales, es decir, habr谩n menos productos que no pasen los est谩ndares de calidad y deban ser desechados.
En energ铆a los costos son asociados al precio de su producci贸n y su constante incremento debido a pol铆ticas implementadas con el tiempo como la producci贸n de energ铆as m谩s limpias. Es un costo variable tambi茅n, sin embargo la automatizaci贸n tambi茅n ayuda a bajar estos costos porque la maquinaria y sistemas utilizados en automatizaci贸n, buscan la optimizaci贸n de la energ铆a y por lo tanto utilizan la menor cantidad de energ铆a posible.
La mano de obra como la energ铆a son un costo variable y en este rubro se ve m谩s explicito el impacto de la automatizaci贸n, puesto que la automatizaci贸n busca sustituir este trabajo humano, sin embargo se incrementa el costo en infraestructura.
Entonces la infraestructura tiene de hecho un aumento en el costo inicial cuando se va a automatizar por el costo de la maquinaria especializada. Sin embargo, a煤n as铆 puede lograr la automatizaci贸n bajar los costos unitarios de producci贸n porque el costo de infraestructura es un costo fijo. El costo unitario se calcula de la siguiente forma:
\[\text{Costo unitario}_\text{infraestructura} = \frac{\text{Costo de infraestructura}}{\text{No. de unidades producidas}}\]As铆 que el costo unitario por infraestructura tambi茅n se ve disminuido porque el n煤mero de unidades producidas incrementa enormemente.
Aumento de vol煤men de producci贸n
Asumiendo que tenemos suficiente mano de obra, material y demanda, los factores que afectan al vol煤men son:
- Tiempo de producci贸n
- Tiempo de manejo de materiales
- Tiempo de espera
- Tiempo de aseguramiento de calidad
El tiempo de producci贸n se ve mejorado con la automatizaci贸n puesto que las maquinarias son capaces de manejar mayor cantidad de materiales y realizar procesos a velocidades mayores que las del ser humano al usar las herramientas.
Tambi茅n son dise帽ados los sistemas para hacer m谩s eficientes los tiempos de traslado entre una operaci贸n o proceso a otro en una m谩quina y por lo tanto, el tiempo de manejo de materiales disminuye.
El tiempo de espera es algo que ocurre poco en procesos automatizados porque tienen alta coordinaci贸n y por lo tanto esos tiempos son reducidos al m谩ximo.
Finalmente, el tiempo de aseguramiento de calidad es disminuido por la automatizaci贸n de forma muy grande porque puede manejar sistemas de medici贸n precisos a velocidades de la misma cadena de producci贸n, incluso hace que se deje el sistema de prueba de calidad por lotes y se puedan implementar pruebas de calidad por unidad.
Aumento de precio unitario
El precio est谩 ligado a la demanda y la calidad.
graph TD
A(Precio) --> B(demanda)
A --> C(calidad)
B --> C
B --> A
C --> B
C --> A
La automatizaci贸n aumenta la calidad puesto que utiliza sistemas mucho m谩s precisos y constantes. Eso puede hacer que aumente el precio.
Sin embargo de hecho la automatizaci贸n disminuye el precio puesto que aumenta la oferta comparada con la demanda. Sin embargo esto no es malo puesto que al disminuir los precios tambi茅n aumenta la demanda y se vende m谩s, lo que hace que al final existan m谩s ganancias.
Razones para NO automatizar
Al leer el temario de mi curso de automatizaci贸n industrial me di cuenta de la ausencia de algo. Este es el temario de la primera secci贸n de la primera unidad del curso:
- Fundamentos de automatizaci贸n
- Automatizaci贸n en sistemas de producci贸n
- Razones para automatizar
Eso es todo. Lo que me llam贸 la atenci贸n es que vemos razones para automatizar, pero no vemos razones para NO automatizar.
Pareciera que en los cursos de ingenier铆a s贸lo se ve la automatizaci贸n desde el punto de vista utilitario, contemplando ganancias y eficiencia. Lo que me hace pensar que la ingenier铆a se ense帽a para servir puramente al capital hoy en d铆a. No se analiza dentro del marco de una industria, el factor trabajo en el humano. La toma de decisiones se basa puramente en par谩metros econ贸micos.
En cambio existen problemas adem谩s de los t茅cnicos y econ贸micos, que como ingenieros creo que deber铆an por lo menos, ser considerados, como la alienaci贸n en el trabajo y la consecuente pandemia de afecciones psicol贸gicas, incluso de forma econ贸mica la desigualdad es casi incre铆ble de aceptar o entender.
Es s贸lo una reflexi贸n que quiero dejar porque considero que es importante y a veces ni siquiera se piensa.