EVOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS DE CONTROL Y COMUNICACIÓN INDUSTRIAL

Los procesos industriales son la parte central de los sistemas de fabricación. En ellos se realiza una interacción entre materiales, energía e información con el fin de producir productos de consumo que tengan un valor añadido. Que el resultado sea competitivo depende de la correcta gestión de estos flujos.

Para extraer el máximo beneficio se recurre a la descomposición del conjunto delproceso industrial en partes coherentes, dentro de un modelo jerárquico, que representan los distintos aspectos de la producción. El estudio de cada una de estas partes, su optimización y sincronización con el resto es fundamental para obtener fábricas cada vez más eficientes y productivas.
2.2.1 Historia de los procesos industriales

Revolución Industrial: En el siglo XVIII, y a fin de complementarla labor manual de los trabajadores, aparecieron métodos de soporte a la fabricación de bienes en los cuales se aprovechaba la energía procedente de fuentes hidráulicas y térmicas para multiplicar la productividad. Asimismo, se sentaron las bases teóricas del control retroactivo con objeto de controlar la energía y obtener repetitividad en las operaciones de las fábricas.

El reguladorcentrífugo de Watt y los trabajos teóricos de Maxwell permitieron disponer de energía mecánica suficiente para mover desde telares a locomotoras. Las aplicaciones de este periodo se reducían al control (regulación y estabilidad) de variables tales como temperatura, presión, nivel de fluidos y velocidad de máquinas rotativas.

Fabricación en cadena: A finales del siglo XIX los procesos productivosmejoraron gracias a la división y especialización de tareas repetitivas y sincronizadas (el ejemplo paradigmático es la fábrica Ford). La fabricación del bien se divide en diversas etapas, desde la entrada de materias primas hasta la salida del producto final. Como consecuencia del proceso hacen su aparición los almacenes de productos auxiliares intermedios y su correspondiente gestión.

Secuenciación:A medida que se van diseñando nuevas máquinas para facilitar el trabajo de los operarios, empieza a crecer el uso de los sistemas eléctricos y electromecánicos para crear secuenciadores que permiten a las máquinas realizar secuencias de operaciones repetitivas.

Introducción de los ordenadores y robots: La introducción de los ordenadores en las máquinas industriales permite que éstas adquieranuna mayor flexibilidad al poderse programar para realizar tareas más complejas y variables. Los robots son máquinas industriales programables. De hecho, y desde hace unos 15 años, para medir la capacidad de innovación productiva de un país, uno de los indicadores empleados es la dimensión del parque de robots instalados en sus fábricas.

Islas de fabricación: A finales de los 1970, y dado que lasmáquinas industriales ya disponían de ordenadores, se empezó a aprovechar su capacidad de comunicación para integrar todos los elementos de la producción y se acuñó el término CIM.

Los ordenadores se convirtieron en el punto central de las células de fabricación de manera que cada célula controlada por un ordenador pasó a realizar un conjunto de operaciones especializadas (células desoldadura, de pintura, de mecanizado, de montaje,…). Se crearon así las llamadas “islas” de automatización de la fabricación en las que las máquinas intercambian señales, principalmente de sincronización.

Estandarización: Hacia 1980 la General Motors constató que el coste de interconectar los ordenadores de las máquinas era comparable al propio coste de las máquinas puesto que había que diseñarsubsistemas de comunicación a partir de entradas y salidas digitales o, en el mejor de los casos, de canales RS232. Cada fabricante seguía sus propios criterios, diseños y nomenclaturas, casi nunca compatibles con los otros fabricantes, lo que provocaba confusión entre los usuarios y aumentaba la complejidad a la hora de interconectar los diferentes equipos. Por ello, y como resultado de acuerdos...