La medición y control de procesos define calidad en la industria

La medición y el control de procesos son fundamentales para generar, en definitiva, los mejores resultados posibles en lo que toca a la utilización de recursos, máquinas, performance, rentabilidad, protección medioambiental y seguridad, entre otros, en una unidad productiva y sobre todo si es que se busca automatizar los procesos.

El por qué es necesaria la medición y control de los procesos de manufactura se puede explicar con el hecho, a modo de ejemplo, de como cuando un médico mide las principales características del cuerpo humano para atestar que todo va bien o, si hay alguna alteración, para luego, si es necesario empezar a investigar las causas con el objetivo de que nuestra “máquina” siga con salud y siga funcionando bien.

Si el cuerpo pertenece a un atleta de alto desempeño (como debe ser una industria en un mercado competitivo), eso es todavía más importante para que pueda mantener la performance, las ganancias y sin riesgos a la seguridad.

¿Qué es la instrumentación industrial?

La instrumentación industrial es el grupo de equipamientos y dispositivos que sirven a los ingenieros o técnicos, justamente, para medir, convertir y registrar variables de un proceso (o “cuerpo industrial”) y, luego, trasmitirlas, evaluarlas y controlarlas con tales fines.

Los aparatos de medición y control de procesos industriales suelen mensurar características físicas (tensión, presión & fuerza, temperatura, flujo y nivel, velocidad, peso, humedad y punto de rocío) o químicas (pH y conductividad eléctrica).

Además, hay productos complementares dedicados a la adquisición de datos y automatización para dejar los procesos de medición y control cada vez más rápidos y eficientes, a costes reducidos.

La instrumentación puede formar estructuras complejas para medir, controlar y monitorear todos los elementos de un sistema industrial con profundidad y gran exactitud, además de automatizar tales procesos y, a la vez, garantizar la repetibilidad de las medidas y resultados.

Los aparatos y dispositivos usados para la medición y control industrial son aplicados a máquinas como calentadores, reactores, bombas, hornos, prensas, refrigeradores, acondicionadores, compresores y una variedad amplia de máquinas o instalaciones a partir de la supervisión de un ingeniero de instrumentación.

Los instrumentos de medición son las herramientas para cuantificar los hechos físicos o químicos en unidades de medida (amperes, volts, m/s, grados centígrados, m³, litros, newton o kilogramo-fuerza, pascal-segundo, etc) de forma apropiada para detectarlas, visualizarlas, registrarlas y así utilizar estas informaciones.

Las distintas mediciones siguen definiciones y especificaciones standard sea por el Sistema Internacional (SI) o del sistema inglés en lo que se refiere a rango, alcance, exactitud, precisión, reproducibilidad, resolución, linealidad, ruido, tiempo de respuesta, masa y peso, calibración, entre otras, para que tengan validad técnica.

De eso viene la importancia de la calidad de los dispositivos así como de las pruebas periódicas de exactitud y la calibración para que los datos obtenidos en las mediciones puedan seguir fiables. Es decir, de acuerdo con los estándares (patrones) reconocidos por la ciencia.

La eficiencia de los procesos es el resultado de la correcta medición y control, el cual garantiza siempre diferenciales competitivos y buenos resultados productivos y económicos.

¿Qué es lo que se mide y controla frecuentemente en los procesos automatizados de fabricación?

La medición y control de la temperatura, es una de las variables muy importante para la industria pues puede identificar las ganancias o pérdidas de calor en las sustancias empleadas en un proceso para obtener resultados óptimos en los productos así como en la conservación de las máquinas. La variación de temperatura de un cuerpo afecta directamente en su dilatación y, salvo algunas excepciones, todos cuerpos (sólidos, líquidos o gaseosos) se dilatan cuando su temperatura aumenta.

Por eso, es importante conocer los coeficientes de dilatación, calor, transmisión de calor, calor específico, capacidad térmica, escalas de temperatura (Celsius y Fahrenheit, entre otras), entre otros temas, para manejar a aplicación industrial de mediciones de temperatura. Entre los productos para medición de temperatura, Omega Engineering dispone de controladores de temperatura, medidores y controladores, sensores infrarrojos, sensores de temperatura RTD, indicadores portátiles, sondas, termómetros, aparatos de calibración, entre otros.

Por otro lado, la variable “presión” es fundamental para manejar correctamente los sólidos, gases y líquidos y, así, generar productos dentro de las especificaciones de las variadas industrias, una vez que prácticamente cualquier sustancia puede cambiar de estado a partir de la presión.

La presión es la fuerza aplicada a un área determinada y puede ser medida, según el SI (Sistema Internacional de Unidades), por newtons por metro cuadrado (1 N/m²), lo que equivale a un pascal (1 Pa). Pero, otros conceptos son indispensables, como la densidad o los tres tipos de presión (atmosférica, manométrica o presión absoluta). Entre los productos para medición de presión, Omega Engineering dispone de transductores de presión, celdas de carga, sensores de fuerza, manómetros, interruptores de presión y válvulas, entre otros.

Es decir, en todos los procesos, es absolutamente necesario controlar y mantener constantes algunas magnitudes, tales como la presión, el caudal, el nivel, la temperatura, el pH, la conductividad, la velocidad, la humedad, etc. Los instrumentos de medición y control permiten el mantenimiento y la regulación de estas constantes en condiciones más idóneas que las que el propio operador podría realizar.

En pocas palabras la instrumentación se encarga de mantener funcionando el proceso de manera optima a través de elementos que sirven para medir, convertir, transmitir, controlar o registrar las variables.

Entre los componentes principales de la instrumentación para la medición y control de las maquinas usadas en el proceso industrial tenemos:

Transmisor: sirve para recibir la señal del sensor y convertirla a un estándar de 4-20ma.
Registrador: como su nombre lo indica registra el estatus del proceso.
Salida del controlador: Controla la señal de salida, para mandarla al actuador, manteniendo la variable a controlar lo mas cercano posible al set point.

Diagrama que muestra un ejemplo de los elementos para vizualizar lazos de control a nivel industrial.

Como vemos , la medición y el control de procesos industriales se realizan por medio de la instrumentación utilizada en los parques industriales y sus variadas máquinas con el reto de obtener los datos respecto el desempeño de las actividades productivas, registrarlos y utilizarlos para ganar más eficiencia y seguridad.

Los equipos de instrumentación han evolucionado mucho en los últimos años en exactitud, durabilidad y rapidez.

Sumado a ello, la inteligencia artificial industrial disfruta, además, de la transmisión inalámbrica en tiempo real y puede utilizar las informaciones comparadas con grandes bancos de datos y estándares internacionales para tomar las mejores decisiones en la búsqueda por los mejores resultados.

Los avances tecnológicos de los dispositivos, equipamientos y sistemas de medición y control de procesos industriales exigen a los ingenieros y profesionales técnicos del sector productivo la actualización tanto de sus de sus ambientes de manufacturas y de ellos mismos como profesionales.

Debido a ello, las industrias necesitaran profesionales técnicos capaces de interpretar parámetros, características, símbolos y diagramas de instrumentos de uso industrial así como los diferentes sensores, transmisores, actuadores, convertidores y elementos auxiliares, básicos y avanzados, utilizados en los procesos industriales y proponer soluciones técnicas fundamentadas a las necesidades o problemas de instrumentación de procesos industriales, para garantizar el buen desempeño de los procesos así como el de conocer e interpretar los diferentes proyectos relacionadas con la instrumentación industrial que se puedan implementar.

Fuente: Internet

Click aquí: “La automatización industrial y su papel en los procesos de fabricación de las empresas”.
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