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Simulación de Sistemas Automatizados

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En el campo de la industria, la simulación de sistemas automatizados es una solución cada vez más aplicada por las empresas, ya que, de los principales objetivos es conseguir automatizar los procesos lo máximo posible. Para ello, se buscan diferentes ideas y opciones que permitan, en el espacio disponible, colocar nuevos elementos que faciliten el trabajo y mejoren la producción.

Sin embargo, muchas veces, a la hora de implementar una automatización en la línea, se encuentran nuevas circunstancias y problemas que no se han tenido en cuenta hasta ese momento. industria, parar la producción de una línea en una fábrica puede significar grandes pérdidas monetarias, por lo que no prever el comportamiento de una automatización puede ser fatal para una empresa. Pero, ¿Cómo podemos anticiparnos lo máximo posible a las condiciones reales de una línea de producción? La respuesta es simulando los sistemas automatizados.

¿Qué es y para qué sirve simular un sistema automatizado?

La simulación de sistemas automatizados consiste en replicar un entorno real de trabajo – una fábrica, un laboratorio o una línea de producción en un entorno digital. En estas simulaciones se puede representar los movimientos que realizan las cintas, sensores, robots, AGVs e incluso las personas que se encuentran trabajando.

La simulación de sistemas automatizados nos permite visualizar de manera rápida y sencilla el entorno en el que se va a implementar la automatización. Además, en la simulación, los elementos tienen exactamente las mismas dimensiones que la realidad, por lo que se puede saber con exactitud el tamaño que debe tener la automatización y cómo plantearla para, a la hora de implementarla en la realidad, tener que realizar las mínimas modificaciones posibles.

Por otro lado, los tiempos de la simulación se ajustan a la realidad, por lo que permite ver la mejora en la eficiencia dependiendo de los elementos de la automatización, detectar cuellos de botella durante la producción.

Un dispositivo que ayuda enormemente a interpretar una simulación de un sistema automatizado son las gafas de realidad virtual. Cuando un usuario se coloca las gafas, puede “introducirse” virtualmente en la simulación y ver pequeños detalles que pueden resultar un problema en el futuro.

¿Qué softwares son los más utilizados en simulación de sistemas automatizados?

Existen diferentes softwares que permiten realizar simulaciones de sistemas automatizados. De entre ellos, los más utilizados son:

Process Simulate

Desarrollado por Siemens, Process Simulate está específicamente diseñado para la simulación de procesos de fabricación, principalmente en la industria de la fabricación de automóviles y la ingeniería de procesos. Se utiliza comúnmente para simular y optimizar líneas de producción en la industria automotriz, incluyendo la planificación y validación de procesos de ensamblaje. Ofrece funcionalidades específicas para la simulación y validación de robots industriales, manipuladores, y otros equipos asociados con procesos de ensamblaje en la fabricación.

Plant Simulation

Al igual que Process Simulate, Plant Simulation ha sido desarrollado por Siemens. Mientras que Process Simulate se centra específicamente en la simulación de procesos de fabricación y ofrece características específicas para la simulación de ensamblaje y robótica, Plant Simulation es una herramienta más general que se puede aplicar en diversas industrias para modelar y optimizar sistemas de producción y procesos logísticos. Principio del formularioTiene una interfaz gráfica, intuitiva y fácil de utilizar centrada en la simulación de procesos de fabricación. Incluye capacidades 3D para visualización. Su enfoque de programación se basa en gráficos para la programación y modelado.

FlexSim

FlexSim se utiliza principalmente para la simulación de eventos discretos y ofrece una interfaz gráfica intuitiva para su modelado, con capacidades de simulación en 3D. Su programación permite la personalización y extensión utilizando lenguajes como Python. Es aplicable a una variedad de industrias, incluyendo manufactura, atención médica y logística.

AnyLogic

AnyLogic ofrece un enfoque multimétodo que permite combinar el modelado de eventos discretos, dinámicos y basados en agentes en un solo modelo. Puede incorporar elementos 3D para la representación visual de modelos y simulaciones. Además, permite la programación en Java, lo que brinda flexibilidad. Es aplicable en diversas industrias y tiene una versión gratuita para aprendizaje.

¿Qué elementos se pueden añadir en una simulación de un sistema automatizado?

Algunos de los elementos que se pueden añadir en la simulación de un sistema automatizado en los diferentes softwares son:

  1. Líneas de producción: dependiendo el caso, se puede simular tanto la línea entera como las estaciones de trabajo por separado. En la simulación se verá cómo los diferentes materiales o componentes se van desplazando por la línea.
  2. Robots: los robots son una parte fundamental de cualquier automatización. En los softwares de simulación de sistemas automatizados existen modelos de robots de diferentes tipos y marcas que se pueden añadir a las simulaciones. Además, se les pueden atribuir cinemáticas para que se desplacen por el espacio, agarren cosas o las dejen. En algunos softwares como Process Simulate, el código generado de las cinemáticas se puede descargar y reproducir en robots reales.
  3. AGVs: en las simulaciones se pueden incluir AGVs que se desplacen por el espacio y transporten piezas a lo largo de la línea.
  4. PLCs: los softwares de Siemens (Process Simulate y Plant Simulation) permiten añadir PLCs con código creado desde TIA Portal y conectar la simulación con PLCs reales. Por otro lado, FlexSim y AnyLogic tienen sus propios softwares que permiten simular el comportamiento de un PLC.
  5. Humanos: aunque todavía se está trabajando para que la simulación de humanos y sus movimientos sea lo más realista posible, a día de hoy existe la posibilidad de añadir humanos a las simulaciones de sistemas automatizados. De esta manera, se puede ver la interacción de los operarios con los diferentes elementos de la simulación.

Nuestros proyectos de simulación de sistemas automatizados

En ATRIA, siempre tratamos de estar actualizados con las nuevas tecnologías que van saliendo día a día. En algunos de nuestros proyectos implementamos la simulación de sistemas automatizados para asegurar que las automatizaciones a incorporar cumplen los requisitos, tanto de espacio como de alcance de nuestros clientes. De esta manera, es mucho más visual ver las modificaciones que se han de realizar en el entorno en el que se situará la automatización, y se pueden apreciar detalles que pueden afectar en un futuro. También, calculamos el tiempo de ciclo e identificamos cuellos de botella.

Uno los proyectos en el que implementamos una simulación de sistemas automatizados, consistió en el estudio de una automatización en una línea de ensamblaje. Gracias a la simulación, se decidió que la mejor automatización, teniendo en cuenta el espacio disponible, consistía en dos robots colaborativos que cogieran las diferentes piezas y ensamblaran en el lugar correspondiente. Con Process Simulate, fuimos capaz de recrear el programa de los robots para finalmente enviarlo a los robots físicos.

¿Quieres aplicar Simulación de sistemas automatizados en alguno de tus Proyectos? ¡Contacta con nosotros!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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