Sensores de dirección en la era temprana del Internet Industrial de las Cosas
En un evento reciente de inteligencia en sensores de Sick, la compañía destacó tendencias específicas que impactan la dirección actual de la industria y cómo afecta su desarrollo de tecnologías de sensores.
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 qué se debe enviar a la nube para su análisis" y qué 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 revolución está en última instancia "conduciendo hacia el tamaño de lote de uno" a través de métodos de producción transparentes, dinámicos y flexibles y hacia una alta disponibilidad de fábrica.
Actualmente, Sick ofrece unos 40,000 sensores diferentes y productos relacionados con sensores, según el Dr. Robert Bauer, presidente de la junta ejecutiva de Sick. Esos productos se concentran en aplicaciones en automatización de fábricas, automatización logística y automatización de procesos para detección de presencia, seguridad, análisis de datos, medición de flujo, integración (es decir, aplicaciones para integrar datos de diferentes fuentes), sistemas industriales, control de movimiento, identificación y medición.
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 investigación y el desarrollo, según Anne Hegemann, jefa de organización y desarrollo de personas en Sick. Según sus ganancias del año 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 año a año).
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.
Vehículos autoguiados (AGVs, por su sigla en inglés): En la visualización de tendencias de Sick en esta área, la compañía destacó cómo Daimler se está alejando de las líneas de ensamblaje largas y lineales hacia el uso de células de producción discretas. Esto significa que la empresa confía en los AGVs para mover las carrocerías y los componentes de los automóviles de una celda a otra. Para hacer esto de manera segura y efectiva, necesitaban soluciones de escaneo adaptativo, que involucran la integración de sensores y cámaras, para que los AGVs gestionen el movimiento de carrocerías y piezas de automóviles dentro y fuera de las áreas de producción. Los AGVs utilizan estos sistemas de sensores para detectar la velocidad y la dirección de éstos, cualquier objeto que se encuentre en su camino y su enfoque hacia las células de la máquina o la producción. Las tecnologías de sensores en los AGVs también se utilizan para trazar y hacer seguimiento de materiales a medida que se transportan por la fábrica. Según Sick, Daimler comenzó a utilizar estas tecnologías de detección de AGVs en su planta de Tuscaloosa, Alabama (Estados Unidos), así como en sus nuevas plantas en Hungría y China.
En el evento de prensa de Sick, la compañía demostró cómo una variedad de sensores pueden usarse en las plantas de Daimler para mover carros o piezas y componentes por toda la planta, mediante los vehículos autoguiados, AGVs.
Visión: un nuevo producto clave lanzado por Sick hace unos años es su tecnología 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 través de una plataforma común. El sistema de cámara Inspector P 2D de la empresa se mostró durante el evento de prensa. El sistema se puede programar con AppSpace para realizar todo, desde inspecciones de calidad de aprobación / falla hasta aplicaciones de selección y selección de robots. Esta cámara, según la firma, es conocida por su capacidad para detectar puntos específicos a velocidades muy altas, hasta 120 mph, como se muestra en el evento en una aplicación de inspección de vagones. También se mostró la cámara Ranger 3 de Sick para la detección y análisis de piezas en 3D. Sick también ofrece el sistema de cámara Trispector P1000, que es similar al sistema Inspector P, pero para análisis 3D que se pueden realizar a bordo de la cámara.
Sensores inteligentes: Estos sensores, dice Sick, no son solo aplicaciones de sensores comunes, como la detección o la medición, aunque esto es el núcleo de las tareas que realizan. La diferencia es que también están diseñados para recopilar más información sobre objetos que luego pueden compartirse con tecnologías de nivel superior, como los sistemas MES o ERP. En una aplicación que resalta las capacidades de estos sensores, Sick mostró cómo el uso de las capacidades de análisis de medición de vanguardia y de estos sensores para los cálculos de velocidad ofrece una ventaja sobre la realización de dichos cálculos en un PLC. La realización de este análisis en un PLC requiere que este aborde cuatro parámetros (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, precisión, 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 través de IO-Link. El uso de IO-Link como interfaz significa que los sensores también pueden programarse a través de un PLC mediante IO-Link. Además de la capacidad de programación de estos sensores, la inteligencia incorporada en las MCU integradas ayuda a los sensores a determinar si el polvo o la suciedad están interfiriendo con las capacidades de detección del sensor, lo que puede afectar la calidad de la producción. 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 informática de vanguardia al nivel del sensor.
Los sensores inteligentes de Sick tienen una MCU empotrada para manejar las distintas tareas de diversos sensores inteligentes.
La 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.
