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Sensores de dirección en la era temprana del Internet Industrial de las Cosas

En un evento reciente de inteligencia en sensores de Sick, la compa√Ī√≠a destac√≥ tendencias espec√≠ficas que impactan la direcci√≥n actual de la industria y c√≥mo afecta su desarrollo de tecnolog√≠as de sensores.

Presidente de la junta directiva de Sick, Dr. Bauer.
Dr. Robert Bauer, presidente de la junta directiva de Sick.

El corazón de la industria automatizada se está convirtiendo rápidamente en el ámbito de los sensores y las redes.

Las aplicaciones industriales automatizadas han sido durante mucho tiempo el ámbito de los sensores y controladores. Sin embargo, a medida que los controladores evolucionan desde su posición históricamente central en el piso de la planta hasta que se ubican cada vez más en ubicaciones en locaciones en la nube, el corazón de la industria automatizada se está convirtiendo rápidamente en el ámbito de los sensores y las redes.

Al describir esta evolución como parte del movimiento de la Industria 4.0, Bernhard Mueller, miembro del consejo de administración de Sick (un proveedor global de tecnologías de detección industrial), dice que, al igual que la primera revolución industrial centrada en el vapor, la segunda revolución industrial se centró en tecnologías eléctricas y la tercera en tecnologías de control, la cuarta revolución industrial tiene que ver con las redes.

Como resultado de este enfoque en las redes, la industria necesita "dispositivos inteligentes de vanguardia para tomar decisiones sobre todos los datos de sensores entrantes para determinar qu√© se debe enviar a la nube para su an√°lisis" y qu√© se debe manejar sobre la premisa del nivel de controlador, dice Mueller. "Y es por eso que la inteligencia del sensor es tan importante", porque esta revoluci√≥n est√° en √ļltima instancia "conduciendo hacia el tama√Īo de lote de uno" a trav√©s de m√©todos de producci√≥n transparentes, din√°micos y flexibles y hacia una alta disponibilidad de f√°brica.

Actualmente, Sick ofrece unos 40,000 sensores diferentes y productos relacionados con sensores, seg√ļn el Dr. Robert Bauer, presidente de la junta ejecutiva de Sick. Esos productos se concentran en aplicaciones en automatizaci√≥n de f√°bricas, automatizaci√≥n log√≠stica y automatizaci√≥n de procesos para detecci√≥n de presencia, seguridad, an√°lisis de datos, medici√≥n de flujo, integraci√≥n (es decir, aplicaciones para integrar datos de diferentes fuentes), sistemas industriales, control de movimiento, identificaci√≥n y medici√≥n.

Para enfocar su trabajo en las necesidades cambiantes de la industria, Sick dedica el 10 por ciento de sus ingresos de ventas anuales a la investigaci√≥n y el desarrollo, seg√ļn Anne Hegemann, jefa de organizaci√≥n y desarrollo de personas en Sick. Seg√ļn sus ganancias del a√Īo fiscal actual, esto se traduce en 169.4 millones de euros invertidos en I + D en 2017, frente a 143,4 millones de euros en 2016 (un aumento del 18 por ciento de a√Īo a a√Īo).

Mientras asistía a un reciente evento de prensa en la sede de Sick en Waldkirch, Alemania, vi una amplia gama de tecnologías de sensores exhibidos que abarcan todo, desde análisis de gases, medición de polvo, detección de presencia (fotoeléctrica y proximidad) y medición de fluidos hasta sistemas de visión 2D y 3D, sensores de distancia, sistemas de identificación, sistemas de retroalimentación del motor, escáneres láser de seguridad, interruptores de control y seguridad, cortinas de luz, sistemas de cámaras de seguridad, rejillas de luz de automatización y sensores de registro.

En medio de este amplio despliegue de tecnologías de detección, tres áreas destacaron como factores clave para el futuro a corto plazo de la industria: vehículos guiados automatizados (AGVs, por su sigla en inglés), sistemas de visión y sensores inteligentes.

Veh√≠culos autoguiados (AGVs, por su sigla en ingl√©s): En la visualizaci√≥n de tendencias de Sick en esta √°rea, la compa√Ī√≠a destac√≥ c√≥mo Daimler se est√° alejando de las l√≠neas de ensamblaje largas y lineales hacia el uso de c√©lulas de producci√≥n discretas. Esto significa que la empresa conf√≠a en los AGVs para mover las carrocer√≠as y los componentes de los autom√≥viles de una celda a otra. Para hacer esto de manera segura y efectiva, necesitaban soluciones de escaneo adaptativo, que involucran la integraci√≥n de sensores y c√°maras, para que los AGVs gestionen el movimiento de carrocer√≠as y piezas de autom√≥viles dentro y fuera de las √°reas de producci√≥n. Los AGVs utilizan estos sistemas de sensores para detectar la velocidad y la direcci√≥n de √©stos, cualquier objeto que se encuentre en su camino y su enfoque hacia las c√©lulas de la m√°quina o la producci√≥n. Las tecnolog√≠as de sensores en los AGVs tambi√©n se utilizan para trazar y hacer seguimiento de materiales a medida que se transportan por la f√°brica. Seg√ļn Sick, Daimler comenz√≥ a utilizar estas tecnolog√≠as de detecci√≥n de AGVs en su planta de Tuscaloosa, Alabama (Estados Unidos), as√≠ como en sus nuevas plantas en Hungr√≠a y China.

Evento de prensa de Sick para destacar las funciones de sus sensores.En el evento de prensa de Sick, la compa√Ī√≠a demostr√≥ c√≥mo una variedad de sensores pueden usarse en las plantas de Daimler para mover carros o piezas y componentes por toda la planta, mediante los veh√≠culos autoguiados, AGVs.

Visi√≥n: un nuevo producto clave lanzado por Sick hace unos a√Īos es su tecnolog√≠a AppSpace. Este es un programa de desarrollo de aplicaciones para usuarios finales que les permite desarrollar aplicaciones personalizadas para cualquier tipo de sensor de Sick a trav√©s de una plataforma com√ļn. El sistema de c√°mara Inspector P 2D de la empresa se mostr√≥ durante el evento de prensa. El sistema se puede programar con AppSpace para realizar todo, desde inspecciones de calidad de aprobaci√≥n / falla hasta aplicaciones de selecci√≥n y selecci√≥n de robots. Esta c√°mara, seg√ļn la firma, es conocida por su capacidad para detectar puntos espec√≠ficos a velocidades muy altas, hasta 120 mph, como se muestra en el evento en una aplicaci√≥n de inspecci√≥n de vagones. Tambi√©n se mostr√≥ la c√°mara Ranger 3 de Sick para la detecci√≥n y an√°lisis de piezas en 3D. Sick tambi√©n ofrece el sistema de c√°mara Trispector P1000, que es similar al sistema Inspector P, pero para an√°lisis 3D que se pueden realizar a bordo de la c√°mara.

Sensores inteligentes: Estos sensores, dice Sick, no son solo aplicaciones de sensores comunes, como la detecci√≥n o la medici√≥n, aunque esto es el n√ļcleo de las tareas que realizan. La diferencia es que tambi√©n est√°n dise√Īados para recopilar m√°s informaci√≥n sobre objetos que luego pueden compartirse con tecnolog√≠as de nivel superior, como los sistemas MES o ERP. En una aplicaci√≥n que resalta las capacidades de estos sensores, Sick mostr√≥ c√≥mo el uso de las capacidades de an√°lisis de medici√≥n de vanguardia y de estos sensores para los c√°lculos de velocidad ofrece una ventaja sobre la realizaci√≥n de dichos c√°lculos en un PLC. La realizaci√≥n de este an√°lisis en un PLC requiere que este aborde cuatro par√°metros (es decir, las mediciones del borde anterior y posterior de un objeto a medida que pasa por dos ubicaciones de sensores). Hacer que los dos sensores realicen esta tarea conduce directamente a una mayor repetibilidad y, por lo tanto, precisi√≥n, dice Sick. La clave para los sensores inteligentes de Sick es el uso de una MCU integrada (unidad de microcontrolador) en el sensor para manejar las diversas tareas inteligentes, junto con su propio ASIC programable, todo lo cual puede comunicarse con un PLC a trav√©s de IO-Link. El uso de IO-Link como interfaz significa que los sensores tambi√©n pueden programarse a trav√©s de un PLC mediante IO-Link. Adem√°s de la capacidad de programaci√≥n de estos sensores, la inteligencia incorporada en las MCU integradas ayuda a los sensores a determinar si el polvo o la suciedad est√°n interfiriendo con las capacidades de detecci√≥n del sensor, lo que puede afectar la calidad de la producci√≥n. Si se detecta dicha interferencia, los sensores pueden enviar un aviso a las aplicaciones de mantenimiento predictivo para su manejo adecuado mediante el cuidado. SICK considera que su trabajo con sensores inteligentes lleva la inform√°tica de vanguardia al nivel del sensor.

Sensores inteligentes de Sick.Los sensores inteligentes de Sick tienen una MCU empotrada para manejar las distintas tareas de diversos sensores inteligentes.

Sensores de seguridad de SickLa imagen describe los sensores de seguridad de Sick, y las tecnologías de control que pueden ser usadas para verificar el movimiento de robots y de vehículos autoguiados.