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ndice OBJETIVOS.......................................................................................................... 3 INTRODUCCIN .................................................................................................. 4

8.1. El Puesto de Trabajo del Robot ................................................................. 5 8.1.1. Fabricacin Flexible .............................................................................. 7 8.1.2. Una fbrica flexible................................................................................ 8 8.1.3. CAD/CAM/CIM .................................................................................... 11

8.2. Comunicaciones ....................................................................................... 20 8.2.1. Parmetros de comunicacin.............................................................. 20 8.2.2. Topologas de red ............................................................................... 26 8.2.3. Acceso al medio fsico ........................................................................ 30 8.2.4. El modelo OSI ..................................................................................... 35

8.3. Flujo de Materiales.................................................................................... 39 8.3.1. Almacenamiento y control ................................................................... 39 8.3.2. Transferencia de materiales................................................................ 43 8.3.3. Identificacin de materiales................................................................. 47

8.4. Control va SCADA.................................................................................... 50 8.4.1. Tareas de los sistemas SCADA.......................................................... 52 8.4.2. Implantacin de los sistemas SCADA................................................. 53

8.5. Integracin Total de la Actividad............................................................. 55 RESUMEN .......................................................................................................... 57

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Objetivos

Entender la importancia de la integracin de diferentes tecnologas en un proceso de produccin.

Conocer el proceso lgico a llevar a cabo en la implantacin de un sistema de fabricacin automatizado.

Adquirir los conceptos bsicos acerca de las comunicaciones industriales: los parmetros de comunicacin, las diferentes estructuras de red, los sistemas de acceso al medio de comunicacin y los estndares existentes en este campo.

Conocer los diferentes almacenes automticos que podemos encontrar en un sistema de produccin automatizado.

Diferenciar los sistemas de transferencia de materiales ms utilizados en los sistemas de fabricacin modernos.

Aprender las nociones ms importantes acerca de la identificacin de materiales en el proceso productivo, as como las diferentes formas de identificacin.

Comprender el funcionamiento de los sistemas de supervisin y control automatizados.

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Introduccin A lo largo de todos los captulos que componen este curso hemos ido conociendo el mundo que se mueve alrededor de la robtica industrial en nuestros das.

Llegados a este momento, ya sabemos cmo surgi y evolucion la robtica, qu es un robot, qu formas puede adoptar, cmo funcionan sus sistemas de control y sus accionamientos, cmo conseguir programarlo para que haga lo que nosotros queremos, e incluso cmo hacer que el robot vea y reaccione en funcin de lo que encuentre a su alrededor.

Podramos pensar que ya podemos colocar un robot en cualquier tarea industrial y conseguir que funcione correctamente. S pero esto no es suficiente.

Hoy en da, se tiende a automatizar las lneas de produccin para conseguir hacerlas ms competitivas. Esta automatizacin lleva consigo una integracin de muchas y muy distintas tecnologas que tendremos que hacer funcionar coordinadamente.

En este captulo, conoceremos las diferentes tecnologas que forman parte de un proceso de produccin automatizado y la forma de integrarlas para que trabajen eficazmente.

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8.1. El Puesto de Trabajo del Robot Si pensamos en los trabajos que se realizan habitualmente en una fbrica, nos daremos cuenta de que no son muchos los lugares en los que hay un puesto de trabajo con un nico trabajador realizando sus tareas aisladamente.

Es muy habitual que, en el desarrollo de su trabajo, las personas tengan que trabajar en coordinacin con otros trabajadores.

En otras ocasiones, encontramos que el trabajador no necesita trabajar coordinadamente con otras personas, pero s que necesita trabajar sincronizadamente con ciertos procesos productivos. Podra ser el caso de un trabajador que se ocupe de cargar y descargar material en una mquina, y tenga que realizar sus tareas de carga y descarga atendiendo al tiempo que dure el ciclo de trabajo de la mquina en cuestin.

Los robots, como llevamos comentando desde el inicio de este curso, estn diseados para llevar a cabo ciertas tareas propias de las personas en ambientes hostiles, o en trabajos rutinarios o excesivamente duros.

As pues, si van a realizar trabajos equivalentes a los de las personas, es lgico pensar que los robots, en la gran mayora de los casos, tendrn que trabajar en colaboracin con otras mquinas.

Ya hemos aprendido en otros mdulos de este curso, que el robot dispone de ciertos mecanismos (seales de entrada y de salida), que le van a permitir cierto nivel de comunicacin y de interaccin con el mundo que le rodea.

En base a estas seales de entrada y salida, el robot ser capaz de detectar el estado del entorno que le rodea, y a su vez, ser capaz de transmitir a su entorno la situacin en la que se encuentra el robot.

Si solamente disponemos de un robot, no es excesivamente complicado el control de lo que est sucediendo en cada momento. Sin embargo, si disponemos de una cadena de produccin con varias mquinas conectadas entre s, el control de todo lo que est sucediendo en cada momento es vital para el correcto funcionamiento del sistema de produccin. Siendo esto as, es lgico pensar que cuando hablamos de robtica aplicada al mundo real no nos basta nicamente con conocer cmo funciona y cmo se programa un robot de manera aislada.

Es por este motivo por lo que aparece este mdulo del curso. Para poder comprender la integracin del robot en una tarea de produccin compleja.

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Si hablsemos de un robot que realiza tareas aisladas en un puesto de trabajo totalmente incomunicado con el exterior, el estudio de este mdulo sera innecesario. Sin embargo, como veremos a continuacin, las necesidades de produccin modernas hacen ineficaz el uso de robots trabajando aisladamente en tareas independientes.

Robot paracargarcarcasa

Robot parainstalarrotor

Robot parainstalarcojinete

Robot parainstalartornillos

Robot parareorientarmotor

Robot paracargarprensa

Robot paradescargarprensa

PrensaTransportador

Alimentadorde piezas

Robot parainstalarescobilla

Robot paraatornillartornillos

Robot parainstalarcarcasa

Robot parainstalarestator

Robot parainstalarcojinete

Figura 8.1. Robots en una cadena de produccin.

A lo largo de este mdulo iremos conociendo los principios generales de la fabricacin automatizada, los distintos elementos que podemos encontrar en un sistema de produccin automatizado moderno, y los mtodos para conseguir que todo el trabajo se realice de la forma ms coordinada, controlada y eficaz posible.

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8.1.1. Fabricacin Flexible

Dentro del amplio abanico de procesos industriales existentes encontramos algunos en los que, debido a caractersticas propias del proceso, se pueden producir problemas referentes a la salud fsica o psquica del trabajador.

Nos referimos a trabajos en los que haya que realizar grandes esfuerzos fsicos, en los que el trabajo se realice en ambientes peligrosos (escapes de humo, pintura u otros productos qumicos), o a trabajos que generen mucha tensin en los empleados, como pueden ser los trabajos que se realicen en ambientes estresantes (por ejemplo, continuamente con niveles de ruido elevados).

Aparte de estos trabajos que pueden provocar problemas de cara a los operarios, encontramos otra serie de procesos productivos que tampoco resultan satisfactorios debido a las bajas tasas de productividad o de rentabilidad econmica que generan.

Como respuesta a estos problemas del mbito productivo, aparece la automatizacin industrial como la alternativa ms eficaz para poder mejorar la situacin de las empresas con respecto a su produccin y a su mayor competitividad.

En principio, el concepto de automatizacin se encuentra ligado a las fabricaciones en series muy grandes de una nica lnea de productos, es decir, a los productos tpicos de gran consumo.

Sin embargo, distintos estudios apuntan que, en cerca del 75% de los casos, los productos fabricados se producen en series inferiores a las cincuenta unidades.

Se ve pues que una automatizacin rgida con maquinaria altamente especializada, a pesar de generar una gran rentabilidad econmica, no es siempre aplicable, al existir una mayora de procesos de produccin que requieren flexibilidad.

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Cuando presentbamos al inicio de este curso el concepto de robot, una de las caractersticas ms importantes que destacbamos era la de su polivalencia y flexibilidad.

Es precisamente esta gran flexibilidad de los robots para las tareas de manipulacin de herramientas, utillajes y objetos la que los hace imprescindibles en las fbricas flexibles de la actualidad y, probablemente, del futuro.

Actualmente, los robots industriales se utilizan en las reas de montaje, inspeccin, almacenamiento, maquinaria de proceso, control de calidad, mantenimiento Es decir, que la robtica industrial se aplica, o se puede aplicar, en la prctica totalidad del proceso de produccin en una fbrica

Vemos pues que uno de los componentes fundamentales, tanto en los Sistemas de Fabricacin Flexible (FMS) como en los sistemas rgidos de produccin, es el robot. Pero no nicamente el robot tal y como lo conocemos hasta el momento, sino el robot como parte de un sistema en el que todo est perfectamente sincronizado.

8.1.2. Una fbrica flexible

Antes de comenzar a describir los componentes que podemos encontrar en un sistema de fabricacin flexible, vamos a describir el funcionamiento de uno de estos sistemas que est operando actualmente.

De esta forma, nos podremos dar cuenta de la magnitud que puede llegar a alcanzar la integracin de distintas tecnologas en una planta de produccin, mientras vamos descubriendo las caractersticas, virtudes y problemas de este tipo de sistemas. El sistema en cuestin es uno de los que la empresa Fanuc (una de las ms importantes en cuanto a robtica y automatizacin) tiene en Japn.

En esta planta de produccin se fabrican mensualmente unos doce mil motores de ms de cuarenta tipos distintos. Como se puede apreciar, el trmino flexible se ajusta precisamente a este sistema, ya que con la misma configuracin fsica se pueden llegar a fabricar muchos elementos diferentes.

La planta de produccin tiene dos pisos. En el primero de ellos, y durante las veinticuatro horas del da, se realiza el mecanizado de todas las piezas que se utilizarn en los motores que se fabriquen.

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Para el transporte de las piezas hacia las estaciones de mecanizado, existen unas carretillas automticas con palets (plataformas) capaces de llevar hasta mil piezas cada uno. De esta manera, las piezas se van distribuyendo entre las sesenta clulas de mecanizado existentes.

Para la alimentacin y control de estas clulas de mecanizado se utilizan cincuenta y dos robots que cargan, descargan y montan conjuntos de piezas.

Cuando las piezas ya han sido mecanizadas, vuelven a cargarse en las carretillas y son llevadas a un almacn automtico que continuamente conoce la cantidad exacta de cada una de las piezas que contiene.

El funcionamiento de todas las clulas de trabajo en este primer piso de la fbrica, es completamente automtico, existiendo veinte personas que realizan tareas diversas.

En la segunda planta del edificio, encontramos cuatro lneas de montaje en las que hay veinticinco clulas de trabajo. Para el funcionamiento de estas clulas se han instalado cuarenta y nueve robots, que trabajan tan slo ocho horas al da.

El motivo de que trabajen la tercera parte del tiempo que los robots de la planta de abajo, es que se necesita el triple de tiempo para mecanizar las piezas del motor que para su ensamblaje.

El almacn anteriormente comentado llega desde la primera planta hasta la segunda, por lo que la alimentacin de las piezas a las cuatro lneas de montaje se realiza directamente desde el almacn donde fueron depositadas por medio de carretillas automticas.

Algunas tareas concretas, adems de la inspeccin y control de todo el proceso productivo, se llevan a cabo por otros veinte operarios.

Adems, existen veinte personas ms realizando tareas puramente administrativas. Por lo tanto, encontramos que la fbrica cuenta con sesenta personas y ciento un robots trabajando.

Para el control de todos los procesos, adems de la inspeccin visual en el propio lugar de trabajo, existe una sala de control desde donde se puede supervisar todo el funcionamiento.

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En esta sala de control hay una serie de paneles y terminales en los que se ofrece informacin continua acerca del trabajo que se est realizando en cada lugar y a cada instante. Adems, se pueden solicitar estadsticas de rendimiento y produccin del sistema.

Otra de las funciones que se puede realizar desde la sala de control es la de supervisar los contenidos del almacn. En todo momento se tiene bajo control la cantidad de cada una de las materias primas, piezas mecanizadas y motores terminados que hay en el almacn.

Como se podr suponer, en esta fbrica es muy importante el mantenimiento ya que si se da un problema en la maquinaria, se puede entorpecer, e incluso interrumpir, todo el proceso de produccin

Los mismos cuarenta trabajadores que realizan las tareas de inspeccin en la fbrica se ocupan del mantenimiento de todos sus componentes.

Estos debern prestar especial atencin a las inspecciones y al denominado mantenimiento preventivo, para poder solucionar problemas incluso antes de que estos se den (por ejemplo, los problemas de mantenimiento peridico de las mquinas para tareas como el engrase o la sustitucin de piezas desgastadas).

Estos debern prestar especial atencin a las inspecciones y al denominado mantenimiento preventivo, para poder solucionar problemas incluso antes de que estos se den (por ejemplo, los problemas de mantenimiento peridico de las mquinas para tareas como el engrase o la sustitucin de piezas desgastadas).

Antes de implantar este sistema de fabricacin flexible, la misma fbrica contaba con ciento ocho personas y treinta y dos robots trabajando, obtenindose una produccin de seis mil motores al mes.

Como se puede ver, despus de la adopcin del nuevo sistema de fabricacin, se ha duplicado la produccin y se han suprimido los operarios de las tareas ms rutinarias de montaje o de carga y descarga de mquinas.

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Con este ejemplo extrado de la vida real, nos podemos ir haciendo a la idea de la complejidad que puede llegar a alcanzar un sistema de fabricacin flexible.

Por otra parte, podemos ver el gran rendimiento que se puede obtener implantando sistemas de estas caractersticas.

Por este motivo, dedicaremos el resto de este mdulo al estudio de la tecnologa necesaria para poder construir un Sistema de Fabricacin Flexible.

8.1.3. CAD/CAM/CIM

En un proceso de produccin el primer paso consiste precisamente en saber qu es lo que se quiere fabricar. Una vez se conoce lo que se quiere producir, se realizan planos detallados de los elementos y se les pasan a los operarios de las distintas mquinas que producirn estos elementos.

Este proceso de produccin puede automatizarse hoy en da de forma que sea mucho ms potente, eficaz y flexible. En primer lugar, se empieza por automatizar las tareas de diseo.

A esta tecnologa se le denomina CAD, que significa Diseo Asistido por Ordenador (Computer Aided Design). Mediante el diseo asistido por ordenador el operario puede realizar sus planos de una forma mucho ms eficaz que con los medios tradicionales.

CAD, que significa Diseo Asistido por Ordenador (Computer Aided Design). Mediante el diseo asistido por ordenador el operario puede realizar sus planos de una forma mucho ms eficaz que con los medios tradicionales.

El usuario disea directamente en el ordenador los elementos que quiera, encontrando todo tipo de ayudas para su tarea, desde la acotacin automtica de sus diseos hasta libreras completas donde se puede encontrar cualquier smbolo de las diversas simbologas tcnicas.

Adems, el diseo puede imprimirse en papel en cualquier momento y se puede modificar despus tantas veces como sea necesario. Por supuesto, se pueden sacar distintos ngulos y distintas vistas y secciones de una misma pieza, partiendo de un solo plano.

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Adems, el trabajo en equipo es ms sencillo, ya que varias personas pueden trabajar en distintas partes de un diseo ponindolo despus todo en comn.

Aparte de utilizarse como herramienta de dibujo, los programas de CAD tambin pueden realizar ciertos clculos que sean necesarios para el diseo y representar despus (en dos o tres dimensiones) los modelos diseados.

Podemos decir que, hoy en da, la mayora de los diseos industriales se realizan por medio de esos sistemas de diseo asistido por ordenador.

En el siguiente nivel de automatizacin en un sistema de produccin nos encontramos con una tecnologa denominada CAM (Computer Aided Manufacturing), que significa Fabricacin Asistida por Ordenador.

CAM (Computer Aided Manufacturing), que significa Fabricacin Asistida por Ordenador.

En la fabricacin asistida por ordenador se trata de automatizar las tareas que han de realizar las mquinas. Para estas tareas se recurre generalmente a unas mquinas especiales, llamadas de control numrico. Una mquina de control numrico es, de entrada, una mquina-herramienta que puede ser de muchos tipos. Podemos encontrar tornos, fresas, mquinas de corte, estampadoras y otras muchas mquinas controladas numricamente. La particularidad que tienen estas mquinas de control numrico es que su funcionamiento puede ser controlado por medio de programas. En este tipo de mquinas, el operario puede trabajar manualmente, tal y como se hace en las mquinas convencionales, pero tambin se permite que el operario escriba sus propios programas para que la mquina trabaje automticamente. La forma de programacin de estas mquinas es a base de cdigos numricos con diferentes parmetros. Podemos encontrar cdigos referentes a movimientos de los ejes de la mquina, velocidades de trabajo, saltos, condiciones de forma similar a lo que suceda con la programacin del robot.

La ventaja de una mquina de control numrico sobre la convencional es que, una vez hecho el programa para una pieza, simplemente nos tenemos de ocupar de cargar la mquina con el material en bruto y darle la orden de marcha. El resto lo hace ella sola, no se necesita a nadie controlando el proceso de fabricacin.

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Si unimos a estas mquinas la posibilidad de interpretar directamente los planos generados con un programa de CAD, tendremos una poderosa herramienta de fabricacin.

Esto es precisamente lo que antes hemos llamado CAM. Un sistema que permite tomar como punto de partida el diseo de un plano realizado con un programa de CAD y que es capaz de traducir ese diseo a un programa de control numrico que la mquina sea capaz de comprender.

Por supuesto, el proceso de traduccin del plano al programa no es automtico al cien por cien, ya que el operario debe suministrar informacin al sistema acerca de parmetros tales como el tipo de herramientas que incorpora la mquina. Sin embargo, el ahorro de tiempo y esfuerzos, y el incremento de la calidad del producto es realmente notable frente a los mtodos ms tradicionales.

Adems, este tipo de sistemas son capaces de generar automticamente programas para una amplia variedad de mquinas, de tal manera que se pueden utilizar diferentes modelos de mquinas para fabricar una misma pieza partiendo de un nico plano. La conversin entre el programa de control de una mquina y el de otra es inmediata. De esta forma, si se adquieren nuevas mquinas de diferente modelo en la planta de produccin, el proceso de adaptacin es muy reducido.

Llegados a este punto, ya hemos automatizado las tareas de fabricacin de productos, pero todava quedan muchos puntos que se pueden automatizar en una lnea de produccin.

Vemos como a travs del diseo y las fabricaciones asistidas por ordenador conseguimos que las mquinas-herramientas efecten el proceso de produccin por s solas. Pero hemos comentado que la carga de la mquina sigue siendo una tarea que debe llevar a cabo el operario. As pues, encontramos aqu un primer punto de posible automatizacin.

La alimentacin de materiales a la mquina, as como su posterior descarga, puede llevarse a cabo mediante manipuladores.

Los manipuladores utilizados para estas funciones pueden ser manipuladores controlados mediante automatismos (sean elctricos o de otro tipo), mediante manipuladores controlados por autmatas programables o mediante robots.

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Cualquiera de las tres soluciones propuestas son buenas y se utilizan en las plantas de produccin. No obstante, se debe tener en cuenta que los robots son los manipuladores que mayor flexibilidad nos van a dar, tanto en movimientos como en posibilidades de programacin. Por lo tanto, para que los sistemas de fabricacin sean realmente flexibles ser necesario que la manipulacin de los materiales la realicen robots.

Ya sabemos que en una lnea de produccin se van a llevar a cabo varios procesos uno tras otro. Los puntos de la cadena donde se efecta un determinado proceso es lo que llamamos una estacin de trabajo. Dicho esto, podemos decir que una lnea de produccin flexible se compondr de varias estaciones de trabajo lo ms verstiles posible.

Es por esto por lo que conviene utilizar mquinas de control numrico, capaces de programacin variable, junto a alimentacin de las mquinas mediante robots, que tambin proporcionan versatilidad. Con esta combinacin de tecnologa, las estaciones de trabajo sern realmente flexibles.

Pero adems, se debe tener en cuenta que muchos de los procesos que se llevan a cabo en una lnea de produccin pueden implicar tareas que no sean propiamente de fabricacin, como pueden ser operaciones de montaje, de soldadura o de pintura.

En estos casos, es todava ms crtica la flexibilidad y la libertad de movimientos que en las operaciones de carga y descarga de mquina, con lo que el robot se perfila una vez ms como la solucin ideal para la manipulacin de piezas, herramientas o utillajes en entornos de produccin automatizados.

Hemos alcanzado un nivel de automatizacin bastante bueno. Ya tenemos ordenadores que permiten automatizar el diseo de los planos, mquinas-herramientas que son capaces de trabajar directamente con estos diseos y robots que pueden trabajar libremente con los materiales para realizar los procesos que se requieran. De esta forma, conseguimos una automatizacin bastante elevada.

Sin embargo, esta automatizacin no es suficiente. Si queremos entrar realmente en la familia de los sistemas de fabricacin flexible an nos quedan puntos de automatizacin por implantar.

Sin ir ms lejos, tenemos una lnea de produccin formada por varias estaciones de trabajo flexibles, pero no tenemos los medios que permitan el paso de los materiales desde una estacin hasta la siguiente.

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A los mecanismos utilizados para mover los materiales entre las diferentes estaciones de trabajo de un sistema se les llama sistemas de transferencia de materiales o, sencillamente, transfer.

Por medio de estos sistemas de transferencia, los materiales que se van procesando en cada una de las estaciones pasan a la siguiente para continuar el proceso de fabricacin. Ms adelante en este mdulo, hablaremos ms detalladamente de los sistemas transfer.

Acabamos de solucionar el problema del transporte de los materiales entre las estaciones. Pero aparece un nuevo problema con el que no contbamos: se supone que toda lnea de produccin deber tener un punto de entrada y un punto de salida de los materiales.

Tanto la entrada como la salida de materiales son labores que se pueden realizar por medio de operarios. No obstante, tambin es cierto que si queremos automatizar completamente un sistema, deberemos, as mismo, automatizar estos puntos de entrada y de salida.

Dicho y hecho, para la automatizacin de la entrada y salida de materiales a la lnea de produccin se utilizan los denominados almacenes automticos, a los que dedicaremos posteriormente un apartado en este mdulo.

De momento, todo lo que nos interesa conocer acerca de los almacenes automticos es que son sistemas que se autogestionan, de forma que siempre conocen la cantidad exacta de cada materia prima y de cada producto terminado que contienen, por lo que suministran al sistema los diferentes elementos segn se vayan solicitando.

Y si en el almacn no existen los elementos que se necesitan para la produccin en un momento dado?

Eso significara que no se ha realizado una buena planificacin de la produccin. La planificacin es una de las tareas tpicas que realizan las personas.

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Pero claro, ya que estamos hablando de automatizacin, comentaremos que tambin existen programas de ordenador especficos que ayudan a la planificacin y al control de la produccin.

Sobre estos sistemas tambin hablaremos despus en este mdulo.

Cada vez estamos ms cerca de la automatizacin completa.

Ahora ya tenemos un sistema con almacenes automticos autosuficientes que suministran los materiales a los sistemas de transferencia, los cuales a su vez los distribuirn por las estaciones de trabajo para que sufran los procesos necesarios. Finalmente, los productos terminados volvern al almacn. Y todo esto, por supuesto, siguiendo una cuidada planificacin de nuestra produccin.

A simple vista, este sistema ya est totalmente automatizado, pero si nos paramos a pensar, veremos que con tantas estaciones de trabajo y tantas mquinas trabajando es necesario una correcta sincronizacin de todos los procesos.

Al igual que existe un flujo de materiales a lo largo del sistema, deber existir tambin un flujo de informacin a lo largo de las estaciones de trabajo para que puedan saber en todo momento las tareas a realizar, el estado de la produccin, los programas que deben realizar

Este flujo de informacin se consigue mediante las llamadas comunicaciones industriales que permiten a distintos dispositivos el intercambio de informacin entre s.

Si no contamos con un sistema de comunicaciones, es imposible que la comunicacin sea flexible y automtica, al no poderse variar sobre la marcha las condiciones del proceso.

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A Por ejemplo, si no tuvisemos ninguna clase de comunicaciones en el sistema sera imposible indicar a una mquina de control numrico el programa a ejecutar en un momento dado, por lo que siempre debera ejecutar el mismo programa hasta que cargsemos otro manualmente.

Es por este motivo por lo que se hace imprescindible utilizar lneas de comunicacin para sincronizar y coordinar la produccin.

A este efecto, existe en muchos de los Sistemas de Fabricacin Flexible un ordenador que se ocupa de centralizar las comunicaciones para controlar el proceso productivo completo y distribuir el trabajo entre las distintas estaciones.

A estos sistemas de fabricacin flexible, que cuentan con los niveles de automatizacin mencionados y que adems se coordinan por medio de un ordenador central, se les denomina sistemas CIM o de Fabricacin Integrada por Ordenador (Computer Integrated Manufacturing).

Ms adelante en este mdulo estudiaremos el mtodo que tiene el ordenador para almacenar y recuperar rpida y eficazmente toda la informacin necesaria para poder controlar todo el proceso productivo.

En este punto, disponemos de un sistema completamente automatizado capaz de adaptarse a las necesidades de la produccin y perfectamente controlado.

Pero, a pesar de todo, el sistema siempre necesitar supervisin por parte de los operarios. En muchos de los casos, la supervisin se realiza a pie de mquina observando todos los procesos.

Existen otras formas de supervisin que pueden ayudar al operario a realizar su tarea ms fcilmente. Dado que todo el sistema est comunicado entre s, y que existe un ordenador central recogiendo toda la informacin y distribuyndola por las estaciones de trabajo, se puede utilizar este ordenador para la supervisin de toda la lnea de produccin.

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A los programas de ordenador que nos permiten la supervisin de un sistema automatizado los llamamos SCADA, y tambin hablaremos de ellos a lo largo de este mdulo.

Antes de pasar a profundizar ms en estas tcnicas, comentaremos un detalle que puede ser importante. Como estamos viendo, un sistema CIM abarca gran cantidad de tecnologas y de procesos.

En algunos casos, la cantidad de estaciones de trabajo puede ser muy elevada con lo que el trabajo del ordenador central sera excesivo. Adems, si en un momento dado, fallase el sistema de comunicaciones o el ordenador central, podra paralizarse la produccin.

Para evitar estas situaciones, y para hacer mucho ms sencilla la supervisin y el mantenimiento del sistema, se suele afrontar la automatizacin de un sistema de estas caractersticas de una forma jerrquica.

Esto quiere decir que agruparemos estaciones de trabajo en lo que se llama a veces islas de produccin. Cada una de estas islas de produccin cuenta con su propio ordenador central que se ocupa de controlar el funcionamiento de las estaciones que dependen de ella.

A su vez, todos estos ordenadores estn comunicados con un ordenador central que se encarga de coordinar el trabajo de todas las islas de produccin autnomas.

De esta manera, la cantidad de informacin a procesar por el ordenador central es mucho menor, lo que hace las tareas de supervisin ms sencillas. Adems, si una de las islas de produccin da problemas, el resto del sistema puede seguir trabajando normalmente como si no ocurriese nada.

Alcanzado este punto, ya conocemos los componentes ms comunes y las reas de automatizacin que contempla la Fabricacin Integrada por Ordenador (CIM),

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Quedndonos por conocer con ms profundidad los siguientes puntos:

Flujo de Informacin (comunicaciones) Flujo de Materiales Supervisin y Control

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8.2. Comunicaciones Como se puede imaginar, un sistema CIM tendr diferentes tipos de mquinas para realizar las funciones de produccin. Estas mquinas variarn de un sistema a otro en funcin de las necesidades de fabricacin de cada caso concreto.

Autot Es por esto por lo que nunca se puede hablar de un sistema CIM estndar. Sin embargo, lo que s va a ser estndar en todos los sistemas CIM es el sistema de comunicaciones.

Si todos los dispositivos del sistema trabajan con respecto a un determinado sistema de comunicaciones no habr ningn problema de transferencia de informacin, por lo que se podr coordinar perfectamente el proceso sean cuales sean las mquinas utilizadas.

El tema de las comunicaciones es pues uno de los ms importantes en las plantas de produccin modernas. En este apartado conoceremos los puntos ms importantes referentes a las comunicaciones, sin olvidar que el estudio en profundidad de este tema pertenece al campo de la electrnica y requerira un curso completo.

8.2.1. Parmetros de comunicacin

Lo que intentamos conseguir por medio de las comunicaciones es el intercambio de informacin entre distintos dispositivos.

La filosofa de trabajo es muy simple. Un dispositivo A tiene una informacin que transmitir a un dispositivo B. Lo que hace A es enviar esa informacin hacia B a travs de un determinado medio fsico, por ejemplo, un cable.

Figura 8.2. Envo de informacin de A a B.

Hasta aqu es todo muy sencillo. En el caso de que fuese B el que quisiera enviar, no tendra ms que tomar su informacin y enviarla por el mismo medio fsico que A.

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Figura 8.3. Envo de informacin de B a A.

Si observamos los dibujos que representan este envo de informacin veremos que por el medio fsico puede viajar informacin en uno u otro sentido. Pero en un momento dado, la informacin slo puede ir en un sentido, ya sea de A hacia B o de B hacia A. Si A y B intentasen enviar informacin a la vez se producira un error en la comunicacin.

A los sistemas de comunicaciones que slo permiten el paso de la informacin en uno de los sentidos en un momento dado se les denomina half-duplex.

Supongamos un sistema como el que aparece en el siguiente dibujo:

Figura 8.4. Comunicacin bidireccional.

En este grfico se ve cmo se ha duplicado el medio fsico, con lo que podemos enviar informacin en cualquiera de los dos sentidos al mismo tiempo. A estos sistemas los denominamos full duplex, o simplemente duplex.

Veamos un ejemplo para ilustrar la diferencia entre las dos modalidades de comunicacin. Supongamos un autobs con una sola puerta. Al llegar a una parada, las personas que deseen subir debern esperar a que los ocupantes del autobs bajen para poder subir ellos.

En este caso, encontramos un sistema que permite tanto la entrada como la salida de informacin (de usuarios) pero nunca a la vez. Podramos considerar a este autobs como un sistema de comunicaciones half-duplex.

Si por el contrario tenemos un autobs con dos puertas, una de subida y otra de bajada, podramos hacer las paradas en la mitad de tiempo, al poder estar subiendo los que esperan mientras bajan los que viajaban en el autobs.

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En este caso, tenemos un sistema con dos medios fsicos por donde pasar, cada uno de ellos con un sentido determinado. Podemos considerar a este autobs como un sistema de comunicaciones duplex.

Antes de pasar a hablar de otros conceptos, queda por comentar que tambin existen los sistemas denominados simplex que slo permiten la comunicacin en un sentido. Sin embargo, estos sistemas estn en desuso ya que las necesidades actuales exigen una comunicacin bidireccional.

En el caso ms normal dentro de las comunicaciones, el medio fsico ser uno (o varios) cables conductores de la electricidad o fibras pticas.

Como comentbamos antes, el estudio en profundidad de las caractersticas tcnicas de las lneas exigira entrar en temas profundos de electrnica digital, quedndose fuera del alcance del curso.

Vamos a tratar ahora otros puntos bsicos. En el caso ms sencillo de comunicacin entre equipos podemos tomar dos dispositivos del mismo fabricante, con idnticas caractersticas y la misma configuracin.

An as, se deber comprobar siempre que la comunicacin es fiable, que no se cometan errores. Nos interesa que el mensaje recibido sea exactamente igual que el enviado.

Cmo podemos conseguir esto? Para efectuar unas comunicaciones seguras se recurre a distintos procedimientos, a los que se suele llamar control de errores.

En una primera aproximacin a la seguridad de las comunicaciones nos encontramos con los controles de paridad, que pasamos a explicar a continuacin.

Ya sabemos que los microprocesadores trabajan internamente a nivel digital binario, con slo dos estados, 0 y 1 a nivel de lgica. Las comunicaciones funcionan tambin a partir de este principio, es decir, que A enva diferentes combinaciones de 0 y 1 para que B las reciba.

Si en un momento dado se da un determinado error en las comunicaciones, podra cambiarse un 0 por un 1 o viceversa (por ejemplo, si el medio fsico es un cable elctrico y aparece una perturbacin del campo magntico en su entorno).

Si A se limita a codificar su informacin en binario y enviarla hacia B, ste recibira una informacin incorrecta, y no tendremos ningn modo de detectar el error producido.

Para evitar este tipo de problemas, se introducen los llamados controles de paridad. Este tipo de control consiste en lo siguiente: cada vez que A (o B) enva un mensaje, se van contando cuntos valores 1 aparecen. Si el valor total de 1 es un nmero par se le aade un 1 al mensaje, y si no se le aadir un 0.

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En el otro extremo B toma el mensaje completo y va contando todos los valores 1 (exceptuando el ltimo). Si la cuenta es par y el ltimo nmero es un 1, o si es impar y es un 0, la informacin ha llegado correctamente. Si no coincide la cuenta de los valores 1 con el nmero recibido, se le enva a A un mensaje de error para que reenve.

En caso de que la informacin sea correcta, B enviar un mensaje de confirmacin para que A contine enviando.

Al control de paridad que hemos utilizado, se le denomina de paridad par, porque indica si existe un nmero par de unos. Si trabajamos al revs, es decir, si cuando el nmero de unos es par aadimos un valor 0 al mensaje, y cuando es impar aadimos un valor 1, se dice que trabajamos con paridad impar. Como se podr suponer, habr que tener cuidado de que todos los participantes en la comunicacin trabajen con el mismo tipo de control de paridad.

Al conjunto de informacin aadida a los mensajes para controlarlos (por ejemplo el control de paridad) as como a las diferentes seales de control que se enven (por ejemplo la indicacin de error para pedir un reenvo o la confirmacin del mensaje) se les denomina Protocolo de comunicaciones, existiendo varios protocolos distintos.

As pues, para que dos elementos se entiendan deben tener el mismo medio fsico que les una y un protocolo de comunicaciones comn.

Volviendo al control de errores, ya hemos visto como funciona un sistema de control por medio de la paridad. Si nos paramos a pensarlo, este sistema slo funcionar correctamente si durante la comunicacin del mensaje se cambia el valor de un nico bit.

En el caso de que cambie ms de un valor en el mensaje ser imposible detectarlo por medio de este sistema.

La posibilidad de que cambie ms de un valor es mayor cuanto mayor sea el mensaje a enviar. Por lo tanto, conviene ir haciendo controles de errores peridicos cada cierto nmero de datos, en lugar de comprobar slo una vez al finalizar el mensaje.

Para lograr esto, lo que se hace es dividir la informacin a enviar en unidades de informacin de un tamao fijo (por lo general entre 8 y 256 bits, o sea, valores 1 0). A estas unidades de informacin las llamamos tramas.

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Una trama no slo contiene los valores 1 0 de la informacin que se transmite, sino que al principio y al final de cada trama se aaden datos para su control (chequeo de errores, sincronizacin).

La informacin adicional que lleva una trama depende del protocolo de comunicaciones utilizado. Algunos de los protocolos aaden informacin para el control de errores no slo al final de la trama, sino tambin en medio de la misma (es comn encontrar protocolos que aaden un bit de paridad para cada siete u ocho bits de informacin).

De esta forma, muchas veces se utiliza el control de paridad para verificar porciones de informacin pequeas, mientras que se utilizan controles de errores ms fiables para verificar una trama completa.

Al final de cada trama suele haber un control de errores y un cdigo de fin de trama. En este punto, se da un intercambio de seales de control entre emisor y receptor para sincronizar la comunicacin y para verificar que la informacin ha llegado adecuadamente.

Un control de errores a nivel de trama, muy comn, es el denominado checksum. Este trmino significa literalmente suma de comprobacin, pero no suele traducirse. El mtodo en cuestin consiste en ir haciendo una determinada operacin aritmtica o lgica con todos los bits de una trama y aadir el resultado de esta operacin al final de la misma. Para el clculo del checksum de las tramas, la operacin ms utilizada es la operacin lgica OR exclusiva XOR.

Un control de errores a nivel de trama, muy comn, es el denominado checksum. Este trmino significa literalmente suma de comprobacin, pero no suele traducirse.

El receptor, conforme va recibiendo los bits que componen la trama, va realizando la misma operacin y, si el checksum recibido es igual al calculado, se da la trama por buena enviando las seales de control necesarias.

Inicio de

Trama

Seal de

Sincronismo

Direccin

Destino

Mensaje

Control de

Errores

Seal de

Sincronismo

Fin de

Trama

Figura 8.5. Ejemplo de trama de informacin.

Como se ha comentado ya, los mensajes se dividen para su envo en paquetes de informacin o tramas. Para una correcta comunicacin necesitaremos conocer cundo empieza y cundo termina cada mensaje.

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Para conocer esto se cuenta con un cdigo de inicio de transmisin y otro de fin de transmisin , que variarn en funcin del protocolo utilizado. El cdigo de inicio de transmisin va al principio de la primera trama, y el de final de la transmisin va colocado al final de la ltima.

Llegados a este punto tenemos ya una idea global de cmo se desarrolla una sesin de comunicaciones. Sin embargo, nos queda todava un concepto importante por ver: el que se refiere a la velocidad de las comunicaciones.

La velocidad de transmisin de la informacin mide la cantidad de datos que se envan por cada unidad de tiempo. Tpicamente se mide en baudios, o sea, cambios de la seal de transmisin por unidad de tiempo.

Se puede pensar que cada cambio de la seal indica un bit (un valor uno o cero), pero esto no es as necesariamente. Cuando se empez a desarrollar el tema de las comunicaciones s que se poda hablar de equivalencia entre baudios y bits por segundo, pero, hoy en da, existen algoritmos capaces de comprimir informacin de tal forma que con tan solo un cambio en la seal (un baudio) se puedan transmitir varios bits.

Sea como sea, entrar a describir las tcnicas de modulacin de seales para conseguir el envo de varios bits con una sola seal escapa al alcance de este curso, por lo que simplemente hablaremos de la velocidad de las comunicaciones a nivel de concepto.

Velocidades comunes en las comunicaciones son: 1200, 2400, 4800, 9600, 19200 e incluso 112000 bits por segundo (bps), existiendo otras velocidades utilizadas en menor nmero de ocasiones.

Un punto importante a tener en cuenta en las comunicaciones es que una determinada conexin se inicia con una determinada velocidad y, hasta que no se cierre la conexin, toda la informacin se intercambia a esa velocidad.

Tanto el emisor como el receptor tienen que comunicar a la misma velocidad, aun cuando uno de ellos, e incluso los dos, pudieran conectar a ms velocidad.

As pues, tenemos que la mxima velocidad posible en una conexin, vendr determinada por la mxima velocidad de su dispositivo ms lento.

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8.2.2. Topologas de red

Conocidos los parmetros generales de una conexin entre dispositivos, vamos a conocer a continuacin las distintas configuraciones fsicas que podemos encontrar a la hora de comunicar distintos elementos.

En primer lugar, presentaremos brevemente el concepto de red. Una red de dispositivos la constituyen todos aquellos elementos que estn conectados entre s por un determinado medio fsico y que se pueden comunicar entre s.

Existen muy diversas formas de conectar los distintos dispositivos de una red, y su estudio en profundidad requerira entrar en el terreno de la electrnica, como ya hemos comentado con anterioridad.

De cualquier manera, sin entrar en lo tocante a los detalles tcnicos de las conexiones, s que nos interesar conocer las diferentes formas de conexin que podemos encontrar en una determinada red.

A esto es precisamente a lo que se le llama Topologa de una red, a la estructura que tengan los dispositivos conectados en la misma.

En el caso ms sencillo, vamos a encontrar dos dispositivos conectados entre s directamente. Este tipo de conexin se denomina punto a punto.

Esta topologa de red es la ms sencilla de implementar y no da prcticamente ningn problema, al disponer del medio fsico directamente, tal y como explicbamos en los conceptos bsicos de comunicaciones.

Figura 8.6. Topologa Punto a Punto.

Sin embargo, este tipo de conexin no es viable en los sistemas de fabricacin que nos ocupan, al conectar solamente a dos dispositivos, siendo insuficiente para las necesidades de comunicacin de un sistema de produccin automatizada.

En el siguiente nivel encontramos la topologa de malla. Una malla no es otra cosa ms que una red de dispositivos conectados todos entre s a travs de conexiones del tipo punto a punto.

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Una malla no es otra cosa ms que una red de dispositivos conectados todos entre s a travs de conexiones del tipo punto a punto.

Figura 8.7. Topologa de Malla.

Con una topologa de red de estas caractersticas se solucionan los problemas planteados con una comunicacin punto a punto, ya que podemos integrar en la misma red a varios elementos, pudiendo cubrir de esta manera las necesidades en cuanto a comunicaciones de los sistemas de produccin.

El problema de este tipo de topologa es que aparecen mltiples versiones del medio fsico, una para cada una de las conexiones entre dispositivos, llegndose a alcanzar grados de complicacin muy altos en el cableado.

Adems, muchas veces es imposible interconectar entre s todos los dispositivos porque no existen conectores suficientes en ellos, por lo que se tienen que interconectar solamente algunos, quedando las comunicaciones reducidas en sus posibilidades.

Una variacin de este tipo de topologa es la denominada estrella. En las topologas de estrella la red est organizada jerrquicamente, de forma que existen dispositivos denominados nodos de los que dependen otros dispositivos denominados terminales. Los terminales estn conectados directamente a los nodos mediante conexiones del tipo punto a punto. A su vez, todos los nodos estn conectados entre s por medio de topologas del tipo malla.

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Figura 8.8. Topologa en Estrella.

Con una topologa de estas caractersticas podemos comunicar cualquier elemento de la red con cualquier otro, simplemente a travs de los nodos intermedios. As solucionamos el problema anterior de no poder realizar comunicaciones entre todos los dispositivos de la red.

De cualquier forma el cableado sigue siendo complicado y esta topologa de red no satisface completamente los requisitos de los sistemas de fabricacin flexible debido a la complejidad de los protocolos de control necesarios para su funcionamiento.

Llegamos as a las topologas ms utilizadas en los entornos industriales: el bus y el anillo. La topologa en forma de bus es muy sencilla. Simplemente se utiliza un cable al que se van conectando todos los dispositivos que se necesiten en la red.

Llegamos as a las topologas ms utilizadas en los entornos industriales: el bus y el anillo. La topologa en forma de bus es muy sencilla. Simplemente se utiliza un cable al que se van conectando todos los dispositivos que se necesiten en la red.

Cada uno de estos dispositivos deber estar identificado por un cdigo nico, que podr seleccionarse bien a nivel de programacin o a nivel fsico por medio de interruptores, dependiendo del sistema utilizado.

En este tipo de topologa, cuando el emisor quiere realizar una comunicacin debe indicar el cdigo del dispositivo receptor. Este cdigo se almacenar en las tramas que se vayan enviando, as como el cdigo del emisor.

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Figura 8.9. Topologa en forma de Bus.

Como solamente existe un cable, todos los dispositivos van a recibir el mensaje pero solamente trabajar con l, aquel, dispositivo cuyo cdigo coincida con el indicado en la trama.

Con este tipo de topologa se solucionan los problemas de cableado que se daban en los casos anteriores al haber solamente un medio fsico al que todos tienen acceso.

Adems, todos los dispositivos pueden comunicarse con todos los dems sin ningn tipo de problema, siendo ste el caso ideal para los sistemas de fabricacin integrada por ordenador.

Por otra parte, los protocolos de comunicaciones utilizados son muy sencillos, ya que los dispositivos simplemente tienen que ocuparse de aadir a la trama el cdigo de emisor y receptor correspondiente, y comprobar despus si los mensajes recibidos son para ese dispositivo en cuestin.

Otro tipo de topologa de red, muy similar a la que acabamos de ver, es la llamada en anillo. La filosofa es en principio la misma que para el caso anterior, al haber un nico medio fsico al que todos tienen acceso.

Figura 8.10. Topologa de Anillo.

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La diferencia entre la topologa de bus y la de anillo se limita a que en el anillo el medio fsico forma un lazo cerrado, encontrndose unidos el inicio y el final de la red.

A este nivel, no hay ms diferencias entre las redes con topologa en anillo y las de topologa en bus. En el siguiente apartado veremos con ms detalle las diferencias que existen entre estas dos topologas.

Por ltimo, y antes de pasar al siguiente apartado, nos queda por comentar que existen ms topologas de red, aunque no sean muy utilizadas, ya sea porque estn muy anticuadas, o porque an son muy modernas y no son de uso extendido.

Con respecto a estas ltimas, existen las denominadas FDDI, que consisten en dos anillos de fibra ptica a los que se conectan todos los dispositivos de la red.

Este tipo de topologa est teniendo gran aceptacin debido a sus extraordinarias caractersticas.

El mayor problema de esta topologa lo constituyen el elevado precio de los dispositivos y la novedad del sistema. Sin embargo, es probable que en el futuro se produzca un gran impulso de los sistemas de fabricacin integrada por ordenador que utilicen este tipo de topologa.

8.2.3. Acceso al medio fsico

Sea cual sea la topologa de red de un sistema determinado, deber existir alguna forma de que los dispositivos conectados a la red puedan acceder al medio fsico.

Los diferentes protocolos de comunicaciones contemplan este punto y lo denominan control de acceso al medio fsico, dependiendo del protocolo utilizado que este control se realice de una u otra forma.

En el primero de los casos, el que correspondera a la topologa de punto a punto, no es necesario ningn tipo de control de acceso ya que el medio fsico est dedicado exclusivamente al emisor y al receptor.

Bastar con prestar atencin a las seales de sincronizacin que indican el principio y final de cada mensaje y de cada trama, as como a las seales de control para la verificacin y, en su caso, reenvo de la informacin recibida incorrectamente.

Esta misma forma de funcionamiento es aplicable directamente a las topologas de malla y estrella, ya que no son otra cosa ms que varias conexiones punto a punto distribuidas de una u otra forma.

El autntico problema aparece cuando trabajamos con topologas de red que comparten un mismo medio fsico entre varios dispositivos para realizar sus comunicaciones.

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En este caso, s que es necesario un estricto control de acceso al bus, ya que de lo contrario se daran problemas.

Ya hemos comentado que a la hora de recibir informacin no existe mayor complicacin. Todos los dispositivos reciben la informacin que se mueve por el medio fsico, pero solamente procesa los mensajes el dispositivo hacia el que se enve en cada momento la informacin.

Sin embargo, cuando un dispositivo desee comunicar informacin a los dems, no puede utilizar directamente el medio fsico, ya que podra estar siendo ocupado por otro dispositivo a la vez. Es por esto por lo que se requiere un determinado control de acceso.

Los controles de acceso al medio fsico pueden ser o bien centralizados o bien descentralizados, dependiendo de si existe un dispositivo central que se ocupe de coordinar las comunicaciones o no.

Dentro de los controles centralizados encontramos los multiplexores, los sistemas de encuesta y seleccin y los anillos token ring.

En el control de acceso mediante multiplexor existe un dispositivo central que se ocupa de ir indicando qu elemento de la red tiene derecho a transmitir en un momento determinado.

La forma de trabajo de este dispositivo central es muy simple. Se toma un tiempo determinado de acceso y le concede el acceso al primer dispositivo de la red durante ese tiempo. Si el dispositivo tiene que enviar informacin la enviar y si no simplemente no se enviar nada durante el tiempo de acceso correspondiente al elemento. Una vez transcurrido el tiempo se le quita el control al dispositivo y se le pasa al siguiente elemento de la red, hasta llegar al ltimo de los elementos y volver a empezar.

Con este sistema existe un gran inconveniente, y es que se desaprovecha mucho el tiempo de conexin ya que en muchos casos los elementos no desean enviar informacin y nadie aprovecha el medio fsico para enviar.

Un mtodo que soluciona este problema es el control de acceso mediante encuesta y seleccin o Polling & Selecting. En este caso, tambin existe un dispositivo central que se ocupa de controlar el acceso al medio fsico, pero la forma de control es diferente a la anterior.

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En el sistema de encuesta y seleccin, el dispositivo central pregunta al primer elemento de la red si tiene algo que comunicar.

En caso de que sea as, este elemento comunicar su mensaje, existiendo siempre un tiempo lmite. Cuando el tiempo de respuesta finaliza, o si el elemento no tena nada que comunicar, el dispositivo central interroga al siguiente elemento de la red, y as sucesivamente hasta llegar al ltimo y volver a empezar.

Con este mtodo, el tiempo est mucho mejor aprovechado al no haber tiempos muertos. En el caso de que un dispositivo no necesite comunicar nada, se pasa directamente el control al siguiente. Adems, se asegura que el tiempo de acceso sea igual para todos, al existir un mximo para todos los dispositivos.

Con este mtodo, el tiempo est mucho mejor aprovechado al no haber tiempos muertos

Pero este sistema sigue teniendo un problema, y es el establecimiento de prioridades. Si existen dispositivos ms importantes que otros a los que se tenga que atender preferentemente en su solicitud de comunicacin, es imposible con este tipo de sistema, al repartirse el tiempo entre todos por igual.

El ltimo tipo de control de acceso centralizado lo constituye el acceso tipo token ring, que traducido literalmente significa anillo con testigo. En este caso, solamente el dispositivo que tenga el testigo (token) puede acceder al medio fsico, como en una carrera de relevos.

Adems, existe un dispositivo central que se ocupa de ir pasando el token de un elemento a otro. Cuando un elemento recibe el token y no tiene nada que comunicar, lo devuelve al dispositivo central.

El central entonces enva el token hacia el siguiente elemento. Si este elemento tiene algo que comunicar, enva su mensaje. El receptor del mensaje se encarga de marcar el mensaje como ledo. Cuando el emisor recibe la comunicacin de que el mensaje ha sido ledo por su destinatario, devuelve el token al dispositivo central.

Con este sistema, adems de no haber ninguna prdida de tiempo al devolver inmediatamente el token los elementos que no tienen nada que comunicar, se pueden establecer prioridades. Para hacer esto, bastar con modificar el orden en el que el dispositivo central enva el token a los dems.

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Se podra hacer, por ejemplo, que en cada ciclo se le pase a todos los elementos de la red el token una sola vez pero que haya un elemento que lo reciba cinco veces. De esta manera, este elemento tendr prioridad sobre los dems, al poder enviar cinco veces informacin en cada ciclo completo del token.

Todos los sistemas de control estudiados hasta el momento exigen que haya un dispositivo central controlando las comunicaciones. Este hecho hace las comunicaciones ms complejas que en un sistema descentralizado, por lo que los sistemas centralizados se utilizan mucho menos que aquellos en los que no existe un dispositivo central.

Los dos sistemas descentralizados de control de acceso al medio fsico ms extendidos son: control va token y control mediante deteccin de colisiones.

Los dos sistemas descentralizados de control de acceso al medio fsico ms extendidos son: control va token y control mediante deteccin de colisiones.

En el control va token el primero de los dispositivos de la red es el que posee el token en un principio. Si no tiene nada que transmitir le pasar el token al siguiente, que podr utilizar el medio fsico durante un tiempo mximo determinado.

Con este control de acceso, el tiempo se aprovecha al mximo, ya que solamente se para el token en el caso de que uno de los dispositivos necesite transmitir. Si no hay nada que transmitir, el token est continuamente en movimiento.

Adems, con el control va token no es necesario disponer de un elemento central que gestione las comunicaciones, siendo mucho ms sencilla su aplicacin.

De todas formas, en este tipo de acceso todos los dispositivos tienen que estar continuamente comprobando a quin le corresponde transmitir y a quin no, complicndose de este modo los protocolos de comunicaciones.

La ltima forma de control de acceso es la denominada deteccin de colisiones, o ms exactamente CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) que significa Acceso Mltiple por Deteccin de Portadora con Deteccin de Colisiones.

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CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) que significa Acceso Mltiple por Deteccin de Portadora con Deteccin de Colisiones

Este tipo de acceso es tambin descentralizado al no haber ningn dispositivo central que gestione las comunicaciones, siendo adems su funcionamiento muy simple.

Este mtodo de control de acceso se basa en el hecho de que, en un momento dado, cualquier elemento, y slo uno, puede estar ocupando el medio fsico, mientras que todos los dems leen la informacin que haya en l. De aqu las siglas MA, o Acceso Mltiple.

As pues, en este control de acceso cuando un dispositivo quiere enviar un mensaje, simplemente comprueba que nadie ms est utilizando el medio fsico en ese instante. A esta comprobacin se la conoce como Deteccin de Portadora, que es el significado de las siglas CS.

Si no se detecta una seal portadora, es decir, si el medio fsico est libre, el dispositivo enva su mensaje normalmente, especificando el origen, los datos y el destino.

Como todos los elementos estn continuamente leyendo la informacin del medio fsico, los datos llegarn al dispositivo destino, que enviar las oportunas seales de verificacin del mensaje o, en su caso, de error para que se le vuelva a enviar el mensaje mal recibido.

En el caso de que al comprobar la seal portadora se detecte que el medio fsico est ocupado por otro dispositivo, el elemento que desee transmitir esperar un tiempo determinado (que puede ser diferente para cada dispositivo) e intentar establecer la comunicacin despus.

Con este tipo de control de acceso se puede dar otro problema, y es que varios dispositivos intenten comunicar a la vez, detecten que el medio fsico est libre, e intenten transmitir todos al mismo tiempo. Si se da esta situacin, se dice que se ha producido una colisin.

Para que un dispositivo pueda detectar las colisiones se utiliza un mtodo muy simple. Sencillamente, inmediatamente despus de lanzar su mensaje al medio fsico, el dispositivo lee la informacin que hay en el medio, como si el mensaje lo hubiese enviado otro. Si no coincide el mensaje que se quera enviar con el mensaje ledo del medio fsico, es que se ha producido un error en las comunicaciones, se ha dado una colisin. A esta comprobacin se le llama Deteccin de Colisiones, y se indica con las siglas CD.

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Cuando un dispositivo detecta que se ha producido una colisin al enviar un mensaje determinado, esperar el tiempo que tenga predeterminado y lo intentar despus de nuevo.

Con este sistema no es necesario tener a ningn dispositivo central administrando la comunicacin, siendo muy sencillo el protocolo utilizado.

Adems, el tiempo de ocupacin del medio es lo ms ptimo posible, ya que se utiliza siempre en el momento justo en que se necesita. Por otra parte, se pueden establecer prioridades en el acceso, simplemente variando los tiempos de espera despus de una colisin. Cuanto mayor tiempo de espera tenga asignado un dispositivo, menor prioridad tendr.

El problema de este mtodo de control de acceso es que, en el caso de que haya un volumen de informacin muy elevado, podemos encontrar dispositivos que nunca consigan comunicar por encontrar siempre el medio fsico ocupado.

De cualquier forma, debido a la sencillez del protocolo y a la buena administracin de las prioridades, es el sistema que ms se utiliza en la actualidad.

Para los casos en los que se detectan grandes problemas con la saturacin del trfico de la red, o bien se puede recurrir al control descentralizado va token o bien aumentar la velocidad de las comunicaciones.

8.2.4. El modelo OSI

Como ya sabemos, en un mismo sistema de fabricacin integrada por ordenador vamos a encontrar multitud de mquinas y dispositivos, cada uno de un fabricante y modelo distinto.

Es por esto por lo que nunca encontraremos dos sistemas de fabricacin flexible iguales, ya que variarn dependiendo de las necesidades concretas de la produccin y de los procesos que se realicen.

As pues, no es posible hablar de un estndar de fabricacin integrada por ordenador. Pero, siendo esto as, parece una tarea terriblemente difcil construir un sistema de fabricacin flexible que sea capaz de trabajar sincronizadamente.

Efectivamente, si no se dispusiera de algn tipo de estndar sera realmente tedioso construir un sistema de fabricacin integrada por ordenador. Afortunadamente s que existe un estndar que nos ayude a construir un sistema de estas caractersticas.

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La maquinaria necesariamente diferir entre los diferentes sistemas, pero la base del sistema de fabricacin, es decir, las comunicaciones, s que se puede atener a un estndar.

Esto mismo es lo que en su da pens la Organizacin Internacional para los Estndares (ISO) cuando fij el estndar de comunicaciones OSI (Open System Interconnect), o Sistema Abierto de Interconexin.

CAPAS mod. OSI

Nivel 7: Capa de Aplicacin

Nivel 6: Capa de Presentacin

Nivel 5: Capa de Sesin

Nivel 4: Capa de Transporte

Nivel 3: Capa de Red

Nivel 2: Capa de Enlace

Nivel 1: Capa Fsica

En el modelo OSI se definen siete niveles o capas, teniendo cada uno de ellos unas funciones concretas que realizar. Todas las comunicaciones que cumplan el modelo OSI tienen que ceirse a estas siete capas y a sus funciones respectivas.

En este modelo se establece un estndar para cada una de estas capas, de tal forma que si en un momento dado se cambiase cualquiera de ellas, slo afectara a la capa concreta.

Esto tambin es til para aquellos dispositivos que no se ajustan perfectamente al estndar, ya que se pueden implementar conversores entre dispositivos no compatibles que solamente tengan que transformar la informacin de los niveles no compatibles.

Adems, este modelo permite que la comunicacin sea totalmente transparente. El operario solamente se preocupa de la capa de nivel superior, sin tener que preocuparse de lo que sucede en niveles inferiores.

De hecho, el resto de las capas slo afecta a los fabricantes de dispositivos, que tendrn que preocuparse de ajustarse al estndar marcado.

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El estudio de estas capas con detenimiento correspondera al rea de las telecomunicaciones, escapndose del mbito del curso. Por lo tanto, nos limitaremos a explicar a nivel introductorio la forma general de trabajo y las principales funciones que se llevan a cabo en cada una de las capas.

La jerarqua de las capas implica que las capas de los niveles inferiores realizan servicios para las que se encuentran en los niveles superiores. Cada una de las capas va modificando la informacin segn convenga para su correcto envo.

Cuando la informacin llega al receptor, sigue el camino inverso, quedando finalmente la informacin tal y como sali del equipo emisor.

Esto quiere decir que la comunicacin comienza en la capa superior del dispositivo emisor, la capa de aplicacin. La informacin que suministra esta capa pasa al siguiente nivel, que transformar esta informacin suministrada por el nivel superior y la enviar al nivel siguiente, hasta llegar al nivel fsico. En este punto la informacin se enva al receptor que la recibir por su capa fsica. Las capas modifican la informacin recibida inversamente a como lo hicieron las del equipo emisor, de forma que finalmente la informacin que llega a la capa ms alta del equipo receptor es la misma que sali de la capa ms alta del equipo emisor.

Figura 8.11. Envo de mensajes en el modelo OSI.

A continuacin describiremos brevemente las funciones que llevan a cabo cada una de las capas del modelo de comunicaciones OSI.

En primer lugar encontramos la capa de Aplicacin. Este nivel es el nico con el que el operario tiene que tratar, es el nivel que gestiona el interfaz de usuario, es decir, el que recoge la informacin a transmitir y presenta la informacin recibida. Es en este nivel donde se deciden qu datos se van a enviar y qu protocolo de comunicaciones se usar para la conexin.

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Una vez que el dispositivo decide los datos a enviar en la capa de aplicacin, se le pasan a la siguiente capa, la de Presentacin.

En la capa de presentacin, la trama de datos se comprime, si el protocolo utilizado lo exige, para poder enviar ms informacin en menos tiempo de conexin. Adems, si es necesario traducir los datos a un formato comn que utilicen tanto emisor como receptor, se deber hacer en este nivel.

Los datos convertidos pasan al nivel siguiente, a la capa de Sesin. Esta capa se va a encargar de marcar el ritmo de la comunicacin, de sincronizar la conexin a ambos extremos. Para hacer esto, aadir a la trama las seales de inicio de mensaje, fin de mensaje

El nivel cuatro, la capa de Transporte, es el encargado de asegurar la integridad de los datos enviados. En esta capa se aaden los controles de paridad y de errores a nivel de trama para que el receptor pueda verificar la informacin que se est enviando. Tambin se ocupar de reenviar la informacin en caso de que sea necesario.

El siguiente nivel es el de red, que se encarga de aadir a la trama las direcciones del emisor y del receptor, as como de decidir el camino que se va a seguir por la red, en el caso de que el protocolo as lo exija.

Una vez est la trama preparada para ser enviada, pasa al nivel de enlace, que se encarga de verificar que los paquetes de informacin van llegando adecuadamente a su destino en la red.

Finalmente, la trama de informacin llega al nivel fsico, donde se enva por el medio fsico que se est utilizando. Esta capa se encarga de la conversin de los valores 1 y 0 lgicos de la informacin a seales elctricas adecuadas para su envo.

Como ya sabemos, cuando la informacin sale por el medio fsico es recibida por el equipo receptor correspondiente, que aplicar a la trama recibida los procesos inversos a los que ha aplicado el emisor, desde el nivel ms bajo (el fsico) hasta el ms alto (aplicacin), donde se presentarn los datos finalmente.

Gracias a esta estructura de capas es posible que cualquier dispositivo se comunique con cualquier otro que respete este modelo, independientemente del tipo de dispositivo del que se trate.

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8.3. Flujo de Materiales Con lo comentado hasta el momento, ya podemos entender el proceso de flujo de la informacin que se da entre las distintas estaciones de trabajo de un sistema de fabricacin integrada por ordenador.

Pero lo que todava no sabemos es cmo se realiza el flujo de materiales entre las diferentes estaciones del sistema. Si disponemos de un sistema en el que todas las estaciones estn perfectamente automatizadas y comunicadas entre s a nivel de informacin, pero no tenemos una forma automtica de transferir los materiales entre ellas, la sincronizacin y la eficacia del sistema no ser la ms ptima.

Desde que salen las materias primas del almacn, hasta que vuelven all los productos terminados, todos los procesos que se llevan a cabo en cuanto al movimiento de los materiales por la lnea de produccin se pueden englobar en los siguientes tres sistemas:

Sistema de almacenamiento y control Sistema de transferencia Sistema de identificacin

Dedicaremos los siguientes apartados a la descripcin de los tipos de sistemas que podemos encontrar en una planta de produccin flexible, as como a las funciones que se realizan en cada uno de ellos.

8.3.1. Almacenamiento y control

En toda lnea de produccin habr por lo menos un punto de entrada y otro de salida de material. Tanto la entrada de materias primas como la salida de productos finalizados y las tareas de almacenamiento se pueden llevar a cabo manualmente. Sin embargo, en los sistemas de fabricacin automatizada se tiende a utilizar sistemas automticos para estas funciones.

Los almacenes automticos no son otra cosa ms que almacenes que conocen en todo momento los materiales que contienen y que, adems, son capaces de autogestionarse.

Un almacn automtico se compondr de la zona de almacenamiento propiamente dicha, y el sistema automtico de almacenamiento y recuperacin (llamado ASRS, del ingls Automatic Storage & Retrieval System).

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La zona de almacenamiento, como veremos a continuacin, podr ser de diferentes formas. Sea como sea, los almacenes se dividen en lo que llamamos celdas, es decir, cada uno de los huecos en los que se puede almacenar un material determinado.

El sistema de almacenamiento y recuperacin automtico es un manipulador mecnico, que podr ser un manipulador convencional gobernado por medio de automatismos, un manipulador controlado a travs de un autmata programable o, lo ms normal, un robot.

El sistema de almacenamiento y recuperacin automtico es un manipulador mecnico, que podr ser un manipulador convencional gobernado por medio de automatismos, un manipulador controlado a travs de un autmata programable o, lo ms normal, un robot.

Como ya sabemos, el robot se mover a partir de movimientos previamente aprendidos. Y es lgico pensar que en el almacn se guardarn productos con distintas formas y tamaos. Si combinamos estas dos ideas, podemos llegar a la conclusin de que para programar uno de estos sistemas habr que ensearle al robot una cantidad enorme de posiciones.

Sin embargo, esto no es as. Tanto por razones de programacin del manipulador, como por motivos de construccin de la zona de almacenamiento, se suele trabajar con celdas del mismo tamao, y con portapiezas o palets en los que se transportan los materiales.

As pues, todos los materiales, sean del tipo que sean, se cargarn en estos palets y se almacenarn en las celdas siempre con las mismas posiciones del manipulador, sin necesidad de ensear distintas posiciones para los distintos productos.

En cuanto a los tipos de almacenes que podemos encontrar, sern principalmente de dos tipos: almacenes cartesianos y almacenes carrusel.

La zona de almacenamiento de un almacn cartesiano est dividida en celdas distribuidas en filas y columnas. Suele ser habitual que exista ms de una zona de almacenamiento en este tipo de almacenes para poder aprovechar ms el espacio, y suelen ser muy altos por el mismo motivo.

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Figura 8.12. Almacn de tipo cartesiano.

La configuracin fsica de los manipuladores que se ocupan de cargar y descargar los palets de estos almacenes suele ser, lgicamente, cartesiana o de prtico.

De esta manera, el manipulador se mover horizontal y verticalmente hasta situarse frente a la celda que le interese, y despus se mover en el tercer eje para entrar a tomar o a dejar el palet en la celda deseada.

Los almacenes de tipo carrusel tienen una zona de almacenamiento que se podra definir como multiestanteras suspendidas de una cadena directriz. Esto quiere decir que hay diferentes niveles que se irn moviendo conforme gire una cadena, de forma parecida a como funciona una noria.

Los carruseles podrn ser tanto verticales como horizontales, segn las estanteras realicen el movimiento hacia arriba y hacia abajo (como una noria) o hacia derecha e izquierda (como un carrusel).

Figura 8.13. Almacenes de tipo carrusel vertical (izquierda) y horizontal.

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Sea como sea, en este tipo de almacenes se mueve tanto la zona de almacenamiento como el manipulador. En primer lugar, se mover la zona de almacenamiento hasta que la celda deseada quede al alcance del manipulador, y despus se mover ste a la celda en la que queramos trabajar.

Este tipo de almacenes son ms baratos que los almacenes cartesianos, si bien suelen tener bastante menos capacidad.

Es normal encontrar almacenes de este tipo en estaciones de trabajo intermedias, sin que sean el almacn principal del sistema.

El manipulador que maneja estos almacenes suele ser articulado vertical o articulado vertical con un eje lineal auxiliar para proporcionar una envolvente de trabajo mayor.

En todo momento, el operario puede realizar consultas acerca del estado del almacn. Para lograr esto, es necesario codificar todos los productos susceptibles de entrar en el sistema.

Cuando se desee, se le puede poner al robot un palet en la zona de carga e indicarle que lo almacene. Todo lo que necesitar saber el sistema es el cdigo del producto que est almacenando y, en el caso de que en un solo palet vaya ms de un producto, la cantidad que se est cargando.

La forma interna de almacenamiento de la informacin en el sistema suele ser un vector de variables, uno por cada celda del almacn. En un principio, todas las variables del vector tendrn valor cero, para indicar que estn vacas. Conforme el sistema vaya introduciendo palets en las celdas, almacenar en las variables correspondientes el cdigo (y en su caso la cantidad) del material introducido.

Es por esta necesidad de manejo de memoria por lo que lo ms comn es encontrar robots controlando los sistemas de almacenamiento automtico, e incluso robots conectados a un ordenador, que es el que ejerce las funciones de terminal para la captura y presentacin de los datos.

El sistema de almacenamiento, por lo general, no es capaz tan slo de llevar la cuenta de todos los materiales que contiene, sino que, con los programas de ordenador adecuados, puede realizar el control y la planificacin de la produccin.

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Para efectuar este control ser necesario introducir en el sistema conceptos referentes a la cantidad mnima permitida de cada artculo en el almacn, el tiempo que tarda el proveedor en suministrarlo y otros datos similares. Con esta informacin, y aplicando ciertas frmulas, el sistema es capaz de controlar la produccin y de avisar cuando sea necesario realizar pedidos de material o cuando se d cualquier otro problema.

Una de las tcnicas ms utilizadas para realizar este tipo de seguimiento y de planificacin de la produccin es la denominada MRP o Planificacin de Recursos y Materiales. Podr aprender ms sobre las tcnicas MRP y otros mtodos de control de la produccin en el curso dedicado a la gestin de la produccin en este mismo proyecto.

8.3.2. Transferencia de materiales

Ya conocemos la forma de almacenamiento que se puede realizar en un sistema de fabricacin integrada por ordenador, as que ya sabemos cmo se controla la entrada y salida de material de la lnea de produccin.

Lo que todava nos falta por ver es el sistema que se utiliza para mover los materiales entre las diferentes estaciones del sistema. A estos sistemas de transporte se les suele llamar sistemas de transferencia, o simplemente, transfer.

Para realizar esta funcin se recurre por lo general a dos medios: los convoyes y los vehculos guiados autnomos (AGV).

Los convoyes son sistemas que ocupan permanentemente toda la lnea de produccin. Pueden ser de muy diversos tipos, como por ejemplo cintas transportadoras, lneas de rodillos, o sistemas de vas o carriles.

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Figura 8.14. Sistemas de transferencia del tipo convoy.

De todos los convoyes los ms eficaces son los carriles areos, consistentes en unas guas que cuelgan del techo por las que se mueven los materiales. La razn de que sean los ms eficaces estriba en el mejor aprovechamiento del espacio al dejar el suelo libre para instalar la maquinaria de produccin.

De cualquier modo, este tipo de transporte areo no es aplicable en muchos casos debido a la naturaleza de los productos o de los procesos que se aplican.

Sea como sea, los sistemas transfer de tipo convoy se caracterizan por poder transportar grandes volmenes de materiales muy diversos en un corto espacio de tiempo.

El problema principal de este tipo de sistemas de transferencia viene determinado por la escasa flexibilidad ante cambios en la configuracin fsica de la lnea de produccin y por el espacio permanente que ocupan.

El siguiente tipo de sistemas transfer lo constituyen los llamados Vehculos Guiados Autnomos, tambin conocidos normalmente por las siglas AGV. Este tipo de sistemas transfer no son otra cosa ms que carretillas automticas capaces de desplazarse por la planta de produccin.

Para poder desplazarse se utilizan diferentes mtodos, siendo lo ms normal que las carretillas incorporen unas antenas capaces de detectar el campo magntico que genera un conductor elctrico, generalmente enterrado en el suelo. Otros sistemas de guiado combinan tcnicas de visin artificial con lneas de pintura marcando los posibles caminos.

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Figura 8.15. Vehculos Autnomos Guiados.

Estos vehculos incorporan tambin sistemas basados en microprocesador para su control. La programacin de los vehculos puede ser rgida o flexible, dependiendo de la posibilidad de cambiarse sobre la marcha.

Si el vehculo incorpora un sistema de comunicaciones (va radio) podr recibir instrucciones sobre la marcha y cambiar sus desplazamientos en funcin de lo que le dicte un ordenador central que se ocupa del guiado.

Si el vehculo no dispone de sistema de comunicaciones propio, no se podrn variar sus recorridos si no es por medio de la carga manual de otro programa.

Por supuesto, estos vehculos estn dotados con varios sensores capaces de detectar cualquier obstculo que har que se detengan o que tomen caminos alternativos.

Figura 8.16. AGV con sensores y protectores de seguridad.

Incluso, en algunos casos, el grado de automatizacin es tan elevado que el ordenador central que se ocupa del guiado puede controlar los vehculos autnomos sin necesidad de que existan marcas de ningn tipo en la planta de produccin. En estos casos, el sistema cuenta con un modelo de la fbrica y los vehculos comunican continuamente su situacin. La implantacin de este ltimo tipo de guiado an no est muy extendida.

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Las ventajas de los sistemas transfer basados en AGV es su gran flexibilidad ante cambios en la configuracin fsica, adems de que la ocupacin fsica que realizan es temporal, detenindose en zonas de espera mientras no sean utilizados.

Por otra parte, la velocidad de transporte es sensiblemente menor que en los transfer del tipo convoy, aunque su capacidad de carga es muy elevada (hasta varias toneladas).

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Figura 8.17. Sistema de transferencia mediante convoy

1. Conveyor sencillo

2. Conveyor doble

3. Estacin de trabajo manual

4. Equipo de salida de palets fuera de lnea automtico

5. Conveyor en forma de bucle

6. Mesa conveyor externa

7. Mdulo de almacenamiento cartesiano

8. Sistema conveyor a dos niveles

9. Estacin de ensamblaje integral mediante robot

10. Seccin conveyor cambiando de simple a doble

11. Estacin de expulsin de palets

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Por estos motivos, es comn encontrar sistemas mixtos en los que se combinan los transfer del tipo convoy, en sus mltiples variantes, con los vehculos guiados autnomos.

8.3.3. Identificacin de materiales

Para poder sincronizar realmente todos los procesos que se realizan en la planta de produccin no basta con transportar los materiales sin ms. Ser necesaria una identificacin continua de los productos que estn circulando en cada momento por el sistema para lograr niveles ptimos de control y de eficacia en la produccin.

Adems, si no podemos identificar los distintos elementos no podremos conseguir flexibilidad en la produccin. Si no distinguimos entre unos y otros productos, siempre se van a aplicar los mismos procesos sin poderse diversificar la fabricacin.

Es por esto por lo que se hace necesario el introducir algn tipo de sistema de identificacin en la lnea de produccin. Esta identificacin se podr realizar a nivel de palet o a nivel de producto, segn las necesidades y las posibilidades que ofrezcan los materiales que se utilicen en la produccin.

La identificacin de los materiales en la lnea de produccin puede ser centralizada o descentralizada, dependiendo si el control de la identificacin lo lleva el ordenador central o cada una de las estaciones de trabajo independientemente.

La forma ms bsica de identificacin consiste en asignar un cdigo a cada uno de los palets del sistema transfer. El ordenador central tendr que llevar el control acerca de qu producto est en cada uno de los palets, desde la salida del almacn hasta su vuelta.

Para esto, cada vez que llegue el material a una estacin de trabajo, sta leer el cdigo, indicndoselo despus al central, que ser el responsable de comunicar a los dems las operaciones a realizar en cada momento.

Como se podr suponer, este tipo de comunicacin centralizada supone un gran trfico de informacin que debe gestionar el ordenador central del sistema, pudiendo llegar a saturarse y dar problemas de control.

Para efectuar este tipo de identificacin se pueden utilizar diversos mtodos, principalmente basados en sensores.

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Podemos utilizar sensores inductivos, que detectan hierro dulce, y poner en cada uno de los palets una combinacin distinta de placas metlicas.

En cada estacin de trabajo existirn sensores inductivos que detectarn la posicin de las placas en cada palet tenindolos as identificados.

Otra forma sencilla y muy comn de identificacin es el cdigo de barras. Mediante cdigo de barras podemos identificar tanto palets como elementos.

Si identificamos palets, el problema es el mismo que en el caso anterior, debiendo recurrir a sistemas de identificacin centralizados, ya que se debe realizar el seguimiento de los productos que hay en cada palet.

Sin embargo, es posible tambin incorporar el cdigo de barras directamente al producto y descentralizar la identificacin.

Para ello, al salir del almacn el material, se le pega un cdigo de barras en el que se indican todas las operaciones que se le deben realizar al material en cuestin.

Cada una de las estaciones de trabajo cuenta con un lector de cdigo de barras, a travs del cual capta la informacin escrita en el producto.

Con este sistema, cada una de las estaciones sabe si tiene que realizar alguna operacin al producto o no, sin necesidad de comunicarse con el central. Evitamos de esta manera que se tengan que realizar continuas comunicaciones acerca de los materiales recibidos y de los procesos que se tengan que aplicar, dejando el sistema de comunicaciones libre totalmente para las seales de control.

Los cdigos de barras pueden plantear problemas en algunas aplicaciones industriales al exigir un contacto visual entre el lector y el cdigo. Si se necesita, por ejemplo, pintar sobre un producto, el cdigo de barras quedar inutilizado.

Adems, este tipo de sistemas tambin tiene otro problema, ya que puede suceder que durante el proceso de produccin cambien las condiciones de fabricacin de tal forma que la informacin contenida en el cdigo de barras no sea correcta.

Imaginemos un proceso de fabricacin de automviles en el que nada ms salir la carrocera del almacn se le adhiere un cdigo de barras que indique que hay que pintarlo, montar las ruedas, las puertas y los cristales.

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Si la estacin de trabajo encargada de pintar no puede realizar su tarea debido a un problema de suministro o a cualquier otro error, se deberan modificar las instrucciones del cdigo de barras, ya que de lo contrario el resto de estaciones trabajarn sobre una carrocera incorrecta.

Como el cdigo de barras es un sistema que no permite modificaciones, sino tan solo lectura, no sera posible prevenir este tipo de problema.

Sin embargo, existen otros mecanismos de identificacin que s permiten lectura y escritura de informacin, evitndonos as las situaciones descritas.

Los dispositivos que podemos encontrar son muy variados, pudiendo citar como ejemplo muy extendido los dispositivos de radio frecuencia.

Estos dispositivos consisten en un emisor/receptor de ondas de radio y un sistema de almacenamiento electromagntico, como los discos de un ordenador.

Cada una de las estaciones de trabajo dispone de un emisor/receptor de radio que le permitir comunicarse con el dispositivo.

Cuando el producto sale del almacn, se guarda la informacin referente a los procesos que se le tienen que aplicar. Cada estacin de trabajo, al recibir el material leer la informacin que contiene y, si es necesar