Selección de un plc para una maquina formadora y estampadora mediante proceso de jerarquia analitca

SELECCIÓN DE UN PLC PARA UNA MAQUINA FORMADORA Y ESTAMPADORA MEDIANTE PROCESO DE JERARQUIA ANALITCA
Jorge Oropeza Arellano
Estudiante de Maestría en Ingeniería Industrial - Departamento de Ingeniería Industrial y Manufactura
Instituto de Ingeniería y Tecnología - Universidad Autónoma de Ciudad Juárez
Ave. del Charro 610 Norte
Ciudad Juárez, Chihuahua
México. CP 32315
Teléfono (+52 656)6884843
al107804@alumnos.uacj.mx

Resumen
Se utiliza un modelo multicriterio para la selección de un nuevo modelo de PLC (Programmable Logic Controller) para un maquina formadora y estampadora de laser, la selección está basada en la técnica de Proceso de Jerarquía Analítica (AHP, Analytic Hierarchy Process), se analizan 5 criterios de evaluación los cuales son flexibilidad de programación,mantenimiento, periféricos, administración visual y protocolos de comunicación, estos criterios se integran para evaluar 3 posibles alternativas de solución. Para este análisis colaboro un ingeniero de controles y automatización de una maquiladora en Ciudad Juárez, Chihuahua, México.

Introducción
En la actualidad en la industria maquiladora, existen y se relacionan entre sí, gran diversidad demaquinas y robots, estos equipos tienen algo en común, y es que son controlados por una interfaz conocida como PLC (Programmable Logic Controller) por sus siglas en inglés. Los procesos de producción cambian de una manera tan veloz debido a las mejoras del proceso, y este ritmo de cambio obliga a los ingenieros a buscar nuevas soluciones en cuanto a equipos y maquinaria. Este cambio se efectúadesde el corazón de las maquinas concluyendo con el resto de los componentes, de esta manera se logra estar en ritmo de respuesta a las necesidades del cambio.
Este estudio se realiza en una empresa maquiladora, donde el proceso de producción es cambiante debido a la demanda del producto y la complejidad de la materia prima. Existe una línea del proceso el cual tiene 11 maquinas formadoras yestampadoras de laser (Forming & Laser Marking) de las cuales 4 tienen un laser de la marca Trumph y el resto de ellas uno de la marca Rofin, de este universo, una de ellas trabaja fuera de sistema, es decir de manera manual, y las diez restantes trabajan bajo sistema de manera automática donde interactúan con el resto de equipo del proceso.
El común denominador de estos 11 equipos es que soncontrolados por un PLC de marca Fanuc, el cual presenta ciertas limitaciones que nos impiden realizar las mejoras requeridas. En la siguiente imagen se muestra la arquitectura actual.

Figura.1. Arquitectura Actual del PLC GE Fanuc.
Problemas actuales
El principal problema y originador del cambio, es que el controlador PLC no soporta el protocolo de comunicación TCP/IP, ya que el controlador GEFanuc, habla un protocolo Ethernet Modbus, y no puede escribir directamente a la base de datos, debido a que la base de datos y demás componentes están comunicados por protocolo TCP/IP, la escritura en base de datos es importante ya que se tiene un registro de cada etapa del ciclo que sucede dentro del formado y estampado; situación que actualmente no se tiene, por lo que solo sabemos a la horaque entra la pieza a formado y la hora en que sale, pero en ese tiempo de ciclo no sabemos qué ocurre, por la falta de datos en la base de datos. Como solución a esta situación se agrego un modulo RedLion entre el controlador y el repetidor de red (Ethernet hub) TCP/IP, con esto se resolvió el problema de la comunicación pero surgió otro, ahora hay lentitud entre la comunicación, y el tiempode respuesta que oscila de entre 4 a 5 segundos, lo que ocasiona que el marcado de laser pierda secuencia, ya que el formado (operación física) es más rápida que el estampado de laser (transferencia de información de la base de datos al controlador del laser). Otro problema es que el HMI (Human Machine Interface) se congela debido a la falta de memoria. Cada vez que sucede esto, el técnico...