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SISTEMAS AUTOMATIZADOS.
NIVELES DE AUTOMATIZACIÓN.
¿QUÉ ES LA AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL?
La automatización industrial es una disciplina de la ingeniería encargada
de controlar máquinas o procesos industriales de forma óptima,
mejorando la calidad del producto y su productividad. Los sistemas de
automatización pueden ser divididos en distintos niveles, conformando la
pirámide de la automatización
¿QUÉ IMPLICA LA AUTOMATIZACIÓN?
Ciclos de producción más breves, secuencias adaptativas de producción e
integración de todas las áreas en el proceso de fabricación.
En primer plano se encuentra siempre la rentabilidad y un alto nivel de
fiabilidad. Por lo general, los responsables de la producción buscan
soluciones de automatización que cumplan con la gran variedad de
estándares que necesitan satisfacer, sin dejar de lado la flexibilidad,
disponibilidad y la fiabilidad.
NIVELES DE AUTOMATIZACIÓN.
El grado de automatización de un
proceso viene determinado
fundamentalmente por factores de
tipo económico y tecnológico, por
ello podemos encontrar una gama
muy amplia y variada dependiendo
de los objetivos a alcanzar.
Nivel elemental.
Se corresponde con la asignado a una
maquina sencilla o parte de una maquina
asignándole tareas de vigilancia de
tiempos muertos, posicionamientos de
piezas y funciones de seguridad.
En el nivel elemental, se distingue tres
grados de automatización:
• Vigilancia. 
• Guía operador.
• Mando.
Nivel elemental.
• Vigilancia. Se realiza en bucle abierto y consiste en la toma por parte del
dispositivo automático de medidas a una serie de variables, procesando
dicha información y emitiendo partes diarios de servicio y balances.
• Guía operador. Consiste en una variable de la anterior de un mayor
grado de elaboración, con la inclusión de tareas de asistencia mediante
propuestas al operador, según criterios prefijados. Se suele realizar en
bucle abierto.
• Mando. Consiste en la toma de información, procesamiento, toma de
decisiones y ejecución sobre el proceso de acciones de control. Se
corresponde con una estructura clásica de bucle cerrado.
Nivel intermedio.
Se corresponde con la explotación de un conjunto de maquinas
elementales o bien una maquina completa. Este ha sido el dominio
clásico de la automatización industrial, tales como autómatas
programables o equipos de aplicación específica basados en
microprocesador como robots, máquinas herramienta o controladores de
motor. Estos dispositivos son programables y permiten que los actuadores
y sensores funcionen de forma conjunta para ser capaces de realizar el
proceso industrial deseado.
La tarea de control
del arrancador de
motor también se
puede logar con un
PLC.
Tercer nivel.
Se caracterizan por ser de un proceso completo, e intervienen además del
control elemental del proceso, otros aspectos tales como SUPERVISIÓN,
OPTIMIZACIÓN, GESTIÓN DEL MANTENIMIENTO, CONTROL DE CALIDAD,
SEGUIMIENTO DE LA PRODUCCION.
Para la consecución de estos objetivos, se ha ido evolucionando desde
distintas estructuras de automatización y control.
• Control centralizado.
• Control multicapa.
• Control jerárquico.
• Control distribuido.
Tercer nivel.
Control centralizado. Esta compuesto por un computador, una interfaz de 
proceso y una estación de operador. Sus ventajas y desventajas derivan 
de sus características industriales.
Ventajas: Facilitara el flujo de información y se hace posible que los 
objetivos de optimización global del proceso puedan ser alcanzados.
Desventajas: Se centran en que la fiabilidad de un sistema centralizado 
depende de la fiabilidad del computador. Si el computador falla, todo el 
sistema queda sin control.
Tercer nivel.
Control multicapa. El nivel más bajo se constituye mediante controladores
locales para el control del lazos específicos o subprocesos del sistemas. El
nivel superior esta constituido por una computadora central que
supervisa y establece ordenes de consigna a los controladores locales, de
procesamiento de información global y monitorizado del sistema.
En caso de que el computador central falle, el control de las variables del
proceso queda garantizado.
Tercer nivel.
Control jerárquico. Aparece como consecuencia del desarrollo del
concepto de control multicapa y de la ampliación de las tareas de control
a los conceptos de planificación y gestión empresarial y la
correspondiente asignación a niveles superiores en la jerarquía de
control.
Tercer nivel.
Control distribuido. Existen varias unidades de control y fabricación que
desarrollan las mismas tareas. En falla o sobrecargas se transfieren a otras
unidades.
Ventajas, se permite el by-pass a las unidades con problemas.
Desventajas, la asignación dinámica de tareas requiere gran capacidad de
comunicación y algoritmos inteligentes para la detección de fallas y
diagnostico.
Cuarto nivel.
Se corresponde con el concepto de Fabricación Integrada por
computadora, CIM (Computer Integrated Manufacturing), donde se
contempla la inclusión de forma integrada la Producción, conceptos tales
como la Gestión Empresarial, Planificación, Programación.
Cuarto nivel.
La implementación del CIM se realiza desde abajo hacia arriba en una
estrategia progresiva de automatización.
• Células. Racionalizar la planta en grupos de máquinas que producen una
familia de productos compartiendo configuraciones, materiales, tecnologías o
requisitos de habilidades.
• Islas de automatización. Integración de las islas en FMS (Flexible
Manufacturing System). Aplicar automatización y sistemas de control a las
células.
• Integración de planta.
• Unidad del CAD/CAM y la planta.
• Integración de los MPCS (Manufacturing Planning and Control Sistems).
Cuarto nivel.
Cuarto nivel.
Nivel 0
• Comprende dispositivos, subprocesos y
maquinaria en general con que se realizan
las operaciones elementales de producción
• Comprenden también los sensores,
actuadores y dispositivos que transmiten
señales entre los mismos y los dispositivos
de control. Es la información de menor
rango en la pirámide CIM.
Cuarto nivel.
Nivel 1 (Nivel de Automatización).
• Comprende los Dispositivos Lógicos
de Control: PLCs, placas de basadas
en microcontroladores y PCs
industriales.
• Son los elementos de mando y
control de la maquinaria del Nivel 0.
• Proporciona información de estado al
Nivel 2.
Cuarto nivel.
Nivel 2 (Nivel de supervisión y control).
Por medios humanos o bien informáticos, se realizan las siguientes tareas:
• Adquisición y tratamiento de datos.
• Monitorización.
• Gestión de alarmas y asistencias.
• Mantenimiento correctivo y preventivo.
• Programación a corto plazo.
• Control de calidad.
• Control de obra en curso.
• Sincronización de células.
• Coordinación de transporte.
• Aprovisionamiento de líneas. 
• Seguimiento de lotes.
• Seguimiento de órdenes de trabajo.
Cuarto nivel.
Nivel 3 (Nivel de planificación)
Se realizan las tareas de:
• Programación de la producción.
• Gestión de materiales.
• Gestión de compras.
• Análisis de costos de fabricación.
• Control de inventarios.
• Gestión de recursos de fabricación.
• Gestión de calidad.
• Gestión de mantenimiento.
Cuarto nivel.
Nivel 4 (Corporación)
Se realizan las tareas de: 
• Gestión comercial y de marketing.
• Planificación estratégica.
• Planificación financiera y administrativa.
• Gestión de recursos humanos.
• Ingeniería de producto.
• Ingeniería de proceso.
• Gestión de tecnología.
• Gestión de sistemas de información (MIS).
• Investigación y desarrollo.