Hasta hace poco, las máquinas ofrecían capacidades de supervisión limitadas. Sin embargo, el Internet Industrial de las Cosas, o IIoT, ha abierto nuevas vías para obtener y acceder a los datos de las máquinas, comprender su significado y hacer que los equipos funcionen de forma más eficiente. Esta combinación de tecnologías informáticas y operativas engloba la automatización inteligente, que permite la supervisión y gestión a distancia de los equipos , el mantenimiento predictivo , y la optimización de los procesos , lo que, en última instancia, puede redundar en una mayor rentabilidad.

Aunque la automatización y la automatización inteligente están relacionadas, no son lo mismo. En esencia, la automatización utiliza máquinas y tecnología para mejorar la eficiencia de la fabricación, aumentando la productividad y reduciendo los costes. Añadir un componente "inteligente" supone un gran salto tecnológico con respecto a la automatización tradicional, ya que inserta una nueva capa de comunicación entre el operario y la máquina que aumenta significativamente la capacidad de mejorar aún más la rentabilidad de la inversión.

Banner Engineering está a la vanguardia de esta evolución de la automatización inteligente, adoptando un enfoque holístico para desarrollar tecnologías avanzadas de modo que las máquinas tengan una "voz" que proporcione una amplia gama de información operativa crítica a los usuarios en tiempo real. Más de 55 años de experiencia en el desarrollo de sensores, iluminación, seguridad y otros productos para clientes de todo el mundo proporcionan la sólida base sobre la que se ha construido la cartera IIoT de Banner.

La automatización inteligente va mucho más allá de los sensores que reconocen objetos en una cinta transportadora y encienden una luz para indicar al operario que una pieza no está donde tiene que estar. Automatización inteligente significa tomar los datos del sensor y convertirlos en información útil mucho más allá del estrecho ámbito de la presencia de piezas. Esta información puede utilizarse para ayudar a los usuarios a tomar decisiones críticas, como cuándo realizar pedidos de materiales, la programación de los empleados, la producción y el mantenimiento, determinar si las líneas de producción necesitan actualizaciones y cuándo, etc.

Por ejemplo, una operación de estampación de metales con capacidades limitadas de inteligencia de datos puede transformarse para recopilar e interpretar información previamente inaccesible para comprender la disponibilidad, el rendimiento y la calidad de la máquina, que son los elementos esenciales de la OEE. La calidad y el rendimiento pueden controlarse mediante sensores fotoeléctricos que cuentan las piezas buenas que salen de la prensa, y las mediciones de presión de los cojines de nitrógeno de la prensa pueden analizarse para correlacionar las bajas presiones con una reducción de la calidad. La disponibilidad de la máquina se controla fácilmente mediante sensores de control de corriente instalados en los cables de alimentación del motor.

Los datos de monitorización de la corriente también permiten hacer un seguimiento del consumo energético de los equipos. Combinando la medición de la corriente con la tensión de alimentación y supervisando este resultado a lo largo del tiempo, los responsables de planta pueden conocer con mayor precisión los costes de funcionamiento de sus equipos. Estos datos no sólo pueden mostrar qué equipos son los más rentables, sino que también pueden servir de base para futuras decisiones de equipamiento comparando los costes de mantenimiento y funcionamiento de los equipos existentes con los costes de los nuevos equipos que consumen menos energía.

Tradicionalmente, los grandes fabricantes encargaban a un experto en vibraciones el análisis mensual o trimestral de motores y rodamientos, realizando un seguimiento de las lecturas e intentando corregir los problemas de forma proactiva antes de que se produjeran fallos. Otras empresas realizan el mantenimiento a intervalos programados o sustituyen los equipos cuando fallan. Sin embargo, los abundantes datos de los sensores pueden utilizarse para el mantenimiento predictivo: reconocer cuándo es necesario el mantenimiento y abordar los problemas de forma proactiva antes de que los equipos se averíen.

Otro ejemplo es el uso de datos para mejorar la eficiencia y el tiempo de funcionamiento de los sistemas de aire comprimido. Añadiendo al motor del compresor sensores de vibración, temperatura y corriente, junto con sensores de presión aguas abajo, se pueden analizar los datos a lo largo del tiempo para seguir las tendencias. Si los sensores reconocen que la temperatura del motor empieza a subir de forma anormal, se puede enviar inmediatamente a un técnico al compresor para que lo compruebe. O, si el motor empieza a funcionar más a menudo y la presión del sistema varía demasiado, puede ser señal de una fuga de aire. Los técnicos pueden localizar el problema inmediatamente y evitar un consumo excesivo de energía y gastos.

Supervisión remota del sistema es una de las mayores ventajas de la automatización inteligente. En función de las necesidades, las soluciones IIoT completas de extremo a extremo suministran datos a través de conexiones Ethernet por cable, de forma inalámbrica mediante conectividad celular y a través de servicios en la nube para llegar al personal necesario esté donde esté. Las decisiones de producción y mantenimiento pueden tomarse basándose en información en tiempo real, aunque los usuarios no estén físicamente presentes junto al equipo. Esto resulta especialmente útil para mejorar la gestión de riesgos en zonas de difícil acceso o potencialmente peligrosas, como la supervisión a distancia de largas tuberías en busca de fugas o el seguimiento de la correcta colocación de artículos transportados por lugares oscuros y sucios.

Para hacer realidad la automatización inteligente, Banner ofrece una amplia selección de dispositivos que incorporan IO-Link, un protocolo de comunicaciones estándar del sector. Este protocolo permite que dispositivos y programas informáticos de distintos fabricantes se comuniquen y compartan datos con facilidad, haciendo posible una interoperabilidad sin fisuras en las redes industriales. Dado que los dispositivos IO-Link de Banner también envían señales discretas, pueden utilizar cables M12 estándar de 3 patillas sin apantallar. Estos juegos de cables disponibles en son rentables y se instalan rápidamente, variando sólo su longitud. El cableado estandarizado también elimina errores de cableado y de configuración de clavijas y reduce el tiempo de instalación.

Los dispositivos IO-Link se han diseñado para poder sustituirlos fácilmente sin necesidad de grandes conocimientos técnicos. Con el modo de almacenamiento de datos, la configuración del dispositivo sensor puede guardarse en un puerto del maestro IO-Link. Si un sensor está dañado, incluso un operario sin formación puede cambiar rápidamente el sensor dañado por uno nuevo. La configuración correcta del dispositivo se carga automáticamente y el nuevo sensor está listo para funcionar. No se necesitan manuales, documentación de configuración ni actualizaciones de firmware.

Otra táctica de reducción de costes que permite la tecnología IO-Link es sustituir los bloques de unión pasivos por concentradores IO-Link apilables que ahorran espacio. Este método simplifica las conexiones enviando las señales IO-Link de vuelta a un controlador industrial , que agrega y emite todas las señales a través de una única conexión Ethernet a un armario de control. Reduce el cableado, el coste, el tiempo de instalación y resolución de problemas, la complejidad y permite utilizar un armario de control más pequeño. Cientos de tendidos de cable individuales hasta un armario de control pueden sustituirse por seis cables Ethernet.

Para aquellos usuarios con dispositivos no IO-Link, el hardware heredado puede conectarse a maestros IO-Link utilizando convertidores Banner IO-Link. Estos convertidores cambian varios tipos de señales a IO-Link, lo que permite a los operarios acceder a los datos de los sensores sin tener que reequipar por completo la costosa y complicada maquinaria.

En el corazón de la cartera IIoT de Banner se encuentra Snap Signal, un conjunto de hardware y software modular que proporciona datos procesables de las máquinas. Las señales de datos se capturan desde prácticamente cualquier fuente nueva o existente, independientemente del fabricante, y se convierten a un protocolo estándar del sector. A continuación, los datos se distribuyen localmente, en una red de la empresa o en la nube para facilitar su consumo. Esto permite y simplifica la compleja tarea de recopilación, análisis y visualización de datos. Gracias a la capacidad de Snap Signal para incorporar prácticamente cualquier señal de sensor que se encuentre en una fábrica, Banner puede crear sistemas de E/S que aprovechan al máximo los datos de los equipos nuevos y antiguos.

Para ello, Snap Signal accede al flujo de datos de un dispositivo, ya sea discreto, analógico u otro tipo de señal. Aunque los tipos de dispositivos suelen ser incompatibles entre sí, los convertidores toman sus flujos de datos y los cambian a los estándares industriales correspondientes; piense en IO-Link o Modbus. Al convertir señales dispares a un estándar unificado, los sensores heredados pueden incorporarse fácilmente y los datos pueden transmitirse sin problemas a través de múltiples ecosistemas IIoT.

Snap Signal combina datos de rendimiento con información predictiva. Por ejemplo, un sensor de radar que controla el volumen de líquido en un depósito puede mostrar este nivel a través de una barra luminosa indicadora en el lateral del recipiente. Cuando el nivel del depósito baja, un controlador conectado puede hacer que todo el indicador parpadee y notifique a un operario o envíe un mensaje de texto a otros operarios que es necesario llenar el depósito para evitar interrumpir la producción. Un sensor de temperatura y humedad puede conectarse al mismo sistema para supervisar un armario cercano y asegurarse de que no se sobrecaliente y provoque el fallo del PLC u otros componentes electrónicos. Indicadores, sensores, conectividad y lógica pueden utilizarse conjuntamente para mejorar la eficacia y reducir los tiempos de inactividad.

La inteligencia que impulsa los sistemas de automatización inteligentes se encuentra en los controladores de la serie DXMR90 de Banner. Estos dispositivos compactos y programables consolidan señales de múltiples conexiones, procesan datos y proporcionan una puerta de enlace a la IIoT. Los controladores lógicos integrados permiten el procesamiento local de reglas de acción y secuencias de comandos para el análisis de datos, la supervisión del estado, el mantenimiento predictivo, el análisis OEE, el diagnóstico y la resolución de problemas en general. 

Con estas soluciones vanguardistas, Banner potencia una automatización más inteligente y cumple la promesa de la IIoT a empresas de todos los tamaños en todo el mundo.