control procesos3 instrumentación

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Instrumentación: Aspecto Instrumentación: Aspecto relacionado con la relacionado con la

operatividad de las máquinasoperatividad de las máquinas

Ing. José Luis Mestas

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Introducción:Introducción:Los instrumentos de control están

universalmente aceptados. Actualmente es inimaginable la existencia

de una industria moderna sin instrumentos ó equipos de control de proceso

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IntroducciónIntroducción

Y si existiera la industria sin instrumentos, las necesidades que el mercado crea para obtener productos terminados con las garantías de calidad exigidas y en la cantidad suficiente para que el precio obtenido sea competitivo, forzarían a modificar esta hipotética industria con la automatización del proceso por medio de los instrumentos de medición y control

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En la industria se presenta la necesidad de conocer y entender el funcionamiento de los instrumentos ó equipos y el papel que juegan dentro del control de procesos.

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Esto le ocurre al jefe de planta, al operador de la máquina ó del proceso y a cualquier persona que esté relacionada ó tenga que hacerlo con el proceso, claro está sin mencionar como es lógico al técnico en instrumentos para quien, es la esencia de su profesión.

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Desde éste punto de vista, se intentará que el presente tema sea entendible por todos, aunque no tengan una preparación previa en instrumentación.

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Los procesos industriales exigen el control de la fabricación de los diversos productos obtenidos.

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Los procesos son muy variados y abarcan muchos tipos de productos: la fabricación de los productos derivados del petróleo, de los productos alimenticios, la industria cerámica, la industria papelera, la industria textil, etc.

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En todos éstos procesos es absolutamente necesario controlar y mantener constantes algunas magnitudes, tales como la presión, el caudal, el nivel, la temperatura, el pH, la velocidad, la humedad, etc.

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Los instrumentos de medición y control permiten la regulación de éstas magnitudes en condiciones más idóneas que las que el propio operador podría realizar.

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HistoriaHistoria

En los inicios de la era industrial, el operario realizaba un control manual de las variables mencionadas anteriormente utilizando sólo instrumentos simples: manómetros, termómetros, válvulas manuales, etc.

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HistoriaHistoria

Este control inical era suficiente por la relativa simplicidad de los procesos.

En ésta parte los procesos y los instrumentos eran desarrollados en función de la intuición y experiencia acumulada y no para lograr una mayor eficiencia en las labores del operador.

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HistoriaHistoria

Sin embargo, la gradual complejidad con que los procesos se han ido desarrollando ha exigido su automatización progresiva por medio de los instrumentos de medición y control cada vez más modernos.

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HistoriaHistoria

Tal es el caso que el año 1940 aparecieron los instrumentos neumáticos, equipos robustos y de gran tamaño.

En el año 1947 se dearrolló la instrumentación neumática miniatura.

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HistoriaHistoria

A principios de los años cincuenta aparecieron los primeros instrumentos electrónicos a tubos

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HistoriaHistoria

Alrededor de los años sesenta salen al mercado los instrumentos electrónicos miniatura.

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HistoriaHistoria

El resultando de éste avance son los paneles de alta densidad, los cuales cumplen las siguientes funciones:

Permitir al operador asimilar la información en forma rápida.

Tomar sus decisionesEjecutar sus decisiones.

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HistoriaHistoria

Una vez desarrollados los instrumentos miniatura neumáticos y electrónicos, los procesos se fueron haciendo cada vez más complejos, motivo por el cual se han empezado a utilizar las computadoras.

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HistoriaHistoria

Finalmente, como se ve actualmente la tendencia es el uso de los microprocesadores para reemplazar los clásicos controladores electrónicos miniatura en el panel.

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InstrumentosInstrumentos

SensoresTransmisoresControladoresVálvulas de controlVariadores de velocidad Arrancadores de estado sólidoPLCComputadoras

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MantenimientoMantenimiento

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MantenimientoMantenimiento

A menudo sustituido por el término "cuidados", el mantenimiento designa el conjunto de actividades (técnicas, administrativas y de gestión) destinadas a establecer un bien en buen estado de funcionamiento

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Mantenimiento y CuidadosMantenimiento y Cuidados

Se distinguen las siguientes clases importantes de mantenimiento:

Mantenimiento por Avería.Mantenimiento PreventivoMantenimiento Predictivo.Mantenimiento correctivo.Nuevas Tendencias: TPM

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Mantenimiento por AveríasMantenimiento por Averías

Se hace operar la máquina hasta que se produce la avería que le impide funcionar normalmente, procediendo en ese momento a su reparación.

Este tipo de mantenimiento tiene como única ventaja el que no precisa de personal dedicado a la vigilancia funcional de la máquina.

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Desventajas:Las averías son graves y costosas.A veces vienen acompañados de siniestros,

etc.Como no se conoce el origen de la avería,

frecuentemente no se dispone de los repuestos necesarios, demorando la reparación.

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Para acortar el tiempo de la reparación, se trabaja en jornadas extras, incrementando el costo de la intervención.

Este mantenimiento no es práctico y sólo se justifican donde las paradas no perjudican la producción.

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Mantenimiento PreventivoMantenimiento Preventivo

Finalidad: Reducir la posibilidad de fallo de un

bien.

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Se manifiesta en forma de: Un mantenimiento sistemático: con

plazos a partir de un número de unidades de uso.

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Un mantenimiento condicional:

Determinado según criterios significativos del estado de degradación de los parámetros.

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Mantenimiento preventivoMantenimiento preventivo

Un mantenimiento de previsión: Estimación que se determina a partir de la rapidez de la evolución de los parámetros significativos de funcionamiento.

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Los inconvenientes para mantenimiento son de orden económico, debido a que en este tipo de intervenciones implica un alto costo especialmente en materiales y repuestos que deben mantenerse en inventario (almacén)

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Mantenimiento PredictivoMantenimiento Predictivo

Consiste en aplicar medios de detección precoz de anomalías, que puedan ocurrir a las máquinas, a fin de programar una parada sobre la base de la información técnica recabada

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La intervención en las máquinas ya no depende de períodos de tiempo establecidos sino de las condiciones mecánicas de los equipos.

El método consiste en la vigilancia periódica de las máquinas por parte de personal idóneo que realiza el control de ciertos parámetros.

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Mantenimietno PredictivoMantenimietno Predictivo

Para llevar a la práctica este mantenimiento, es necesario un programa de recorrido o vigilancia de las máquinas, y según la importancia de éstas se establece el período de inspecciones.

Es necesario contar con instrumentos adecuados (analizador de vibraciones, termómetros, tacómetros, pirómetros, etc)

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Ventajas:Económico, con pocos medios pueden

preveerse averías concretas a reparar.Permite comprar los repuestos específicos

para la reparación.Permite programar la intervención en el

momento oportuno.

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Permite desarrollar un ficha completa de la máquina a lo largo de su vida útil.

Evita averías graves y costosas que pueden producir siniestros

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Mantenimiento CorrectivoMantenimiento Correctivo

• Es un complemento para cualquiera de los tipos mencionados anteriormente

• Son las intervenciones efectuadas tras la degradación de un bien.

• Consiste en corregir, modificando o cambiando, los componentes ó sistemas de una máquina que no sean correctos.

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Mantenimiento CorrectivoMantenimiento Correctivo

Se manifiesta en forma de: Un mantenimiento paliativo (solución de

averías) Un mantenimiento curativo (sustitución

del buen estado de funcionamiento de un bien)

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Tendencias: TPMTendencias: TPM

TPM: Mantenimiento Productivo TotalFilosofía de gestión de Mantenimiento, es la

relación directa entre mantenimiento y productividad..

TPM es en Mantenimiento lo que Calidad Total es a Producción.

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Del tiempo total disponible (tiempo de calendario), sólo se aprovecha una pequeña parte.

Averías.Preparación y ajustes. Inactividad y paradas menores.

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Reducción de velocidadDefectos en el proceso (mala calidad)Arranque de la máquina.

El TPM actúa para reducir estas seis grandes pérdidas

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El mejoramiento contínuo parece ser la regla para las generaciones del futuro. Deberá convertirse en parte de la cultura para poder sobrevivir. En general todos debemos estar deseando aprender nuevas formas de mejorar nuestro desempeño.

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¿Quién Mantiene?¿Quién Mantiene?

Niveles del personal de mantenimiento:

Automantenimiento. Realizado por los operarios:

Limpieza, engrase e inspección.

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Especialistas (mecánicos, eléctricos). Integrados en producción (jefes de equipo).

Reparan averías y avisan a los profesionales.

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Profesionales. Reparación de averías complejas.

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Quién Mantiene?Quién Mantiene?

Técnico. Ingenieros que analizan las causas de las

averías. Se ocupan de la puesta a punto de los

equipos.

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¿quién Mantiene?¿quién Mantiene?

Subcontratado.Personal, generalmente externo, que realiza

la reparación.

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Ahorro de EnergíaAhorro de Energía

Debido a los constantes aumentos en el costo de la energía eléctrica, es de suma importancia que los ingenieros, técnicos del Área de Mantenimiento o Proyectos de una planta industrial evalúen todos los procesos de manufactura.

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Mediante modificaciones en el sistema eléctrico y/o del sistema de control se puedan producir ahorro de la energía eléctrica.

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Por ejemplo, en las planta industriales se tienen máquinas rotativas que suman una carga aproximada equivalente al 70% de la carga total del sistema.

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Actualmente, casi el total de las máquinas rotativas son motores de inducción de corriente alterna.

Entonces, se tienen muchas áreas de todo el proceso de manufactura como un elemento potencial para producir ahorro de energía eléctrica.

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MUCHAS GRACIAS

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