Tecnologia

Automatització, competitivitat i costos

F. Coll
Departament d'Enginyeria Elèctrica, Electrònica i Automàtica

Vet aquí el que podria ser un diàleg entre en Jaume i en Pere, dos operaris d’una planta industrial, especialment en un temps crític com l’actual...
  • Estàs a l’aguait que ben aviat la línia de producció 1 s’automatitzarà?
  • Ja em veig el problema: el nostre lloc de treball perilla.

Pocs mesos abans, el diàleg que hi havia a gerència era d’un altre caire...
  • Les coses no van bé. Els últims tres mesos les vendes han baixat molt. Has pogut analitzar per què?
  • Doncs el que sí que he pogut constatar és que els nostres preus estan per sobre dels preus mitjans del mercat.

Aquests dos diàlegs ens porten a la pregunta:

Poden les tecnologies d’automatització de processos intervenir en el desenvolupament de productes amb un cost més baix i per tant més competitius al mercat?

En aquest article intentarem respondre aquesta pregunta.

automatitzacio1



Des de la perspectiva del control de processos, podem veure qualsevol procés industrial com un conjunt de manipulacions, tractaments o intervencions mitjançant els quals una o diverses matèries primeres es transformen en una matèria elaborada.

L’anàlisi d’aquestes accions des de la perspectiva que les noves tecnologies de l’automatització hi pot aportar ens dirigeix a la consideració dels factors que intervenen en la viabilitat d’un producte llançat al mercat i la seva competitivitat.


Considerem-ne els següents:

Factors relacionats amb el cost del producte
a) Costos directes d’elaboració
b) Costos indirectes derivats de la productivitat

Factors relacionats amb la competitivitat del producte
c) Disponibilitat del producte
d) Innovació
e) Qualitat

a) En els costos directes hi trobem els ingredients següents:
   
1. Despeses energètiques

Especialment quan es tracta de processos en els quals hi ha una aportació de calor, el cost de l’energia pot ser d’una gran importància.

automatitzacio2


Dos aspectes que cal considerar:

  • L’arrencada de processos continus, que requereix optimitzacions adequades de la relació velocitat-temperatura, en els quals el control d’ambdós paràmetres només es pot portar a zones idònies amb actuacions estrictes que impliquen, a més d’aconseguir el mínim de rebuig, l’aportació més baixa d’energia. Un exemple és l’extrusió de poliuretans per a l’elaboració de productes plastificats. Es pot aconseguir amb l’automatització.
  • D’altra banda, sovint trobem processos flexibles en els quals la quantitat d’energia necessària aportada al procés depèn del tipus d’article elaborat. En molts d’aquests casos hi ha la possibilitat de desplaçar en el temps l’elaboració d’un producte o altre, la qual cosa, en relació amb les discriminacions horàries actuals, permet optimitzar el cost de l’energia consumida en el procés. Un exemple del cas podria ser la cuita de compòsits. Es pot aconseguir amb l’automatització.
2. Despeses en rebuig i aportació d’additius
    

automatitzacio1


S’ha esmentat en l’apartat anterior el rebuig en matèria que es pot produir en els processos d’arrencada amb aportació de calor. També es produeixen deixalles per descuits, males manipulacions i fatiga de l’aportació humana en el procés. En podríem tenir un exemple en els processos de tintar en la indústria tèxtil.
També aquestes accions humanes poden donar el resultat d’aportacions innecessàries de productes addicionals, sigui per formar part del producte elaborat o per aconseguir un determinat efecte en la manipulació, com per exemple pot succeir en l’aportació de productes additius en una planta de tractament d’aigües potables. La reducció de costos en aquest àmbit es pot aconseguir amb l’automatització.
 
3. Despeses en mà d’obra

Molts dels processos industrials tenen una forta càrrega en costos de mà d’obra.
Cal que tinguem en compte tres aspectes d’aquesta mà d’obra:
- Mà d’obra en operació: Necessària perquè el procés sigui operatiu i desenvolupi la seva tasca de transformar la matèria primera en matèria elaborada. Incorpora sovint tasques rutinàries, feixugues i de vegades de risc. La minoració dels costos en aquest aspecte es pot aconseguir amb l’automatització.
- Mà d’obra d’ajustament: Necessària per passar de treballar amb una determinada transformació a una altra, la qual cosa exigeix la modificació de certs paràmetres del procés amb la intervenció de personal expert en la manipulació que es fa en el procés. La flexibilització dels processos industrials i per tant la reducció de costos amb personal d’ajustament es pot aconseguir amb l’automatització.

- Mà d’obra en manteniment: Tant en l’aspecte del manteniment preventiu com del manteniment operatiu, els costos derivats de la intervenció de personal per portar els processos a les condicions de treball, després d’anomalies derivades d’un mal funcionament, són força elevats en molts casos. Facilitar la informació del temps de treball i les possibilitats de fiabilitat dels components per esgotament de la vida útil d’aquests components del procés, i també informació de diagnòstics quan es presenta una anomalia, deriva en una reducció de costos en mà d’obra de manteniment. Això es pot aconseguir amb l’automatització.

b) Costos indirectes derivats de la productivitat< class="text">   

automatitzacio1


Alguns dels factors indicats en l’apartat anterior tenen una doble incidència en el cost del producte final, ja que el redueixen en materials o mà d’obra, però a més minoren els temps de parada de producció, com pot ser en el cas de l’optimització de l’arrencada d’un procés continu amb aportació de calor o el cas de l’aportació d’informació al personal d’operació per tal de resoldre una anomalia que es pot solucionar sense la intervenció del personal de manteniment, el qual generalment deixa sense producció el procés fins a la seva presència. També es dóna aquesta circumstància en el cas de la flexibilitat del procés, ja que la seva manca obliga a la intervenció, tal com s’ha dit, de personal especialitzat en l’ajustament de paràmetres i sovint això comporta un temps mort de manca de producció. Per tant, en aquests casos l’automatització abarateix el producte elaborat perquè millora la producció.

En altres casos la flexibilització del procés aconseguit pel control automàtic permet adequar els paràmetres incidents amb la precisió necessària perquè augmenti la velocitat del procés, amb la qual cosa s’augmenta la producció i per tant l’automatització millora la producció i redueix el cost.

c) Disponibilitat del producte

Els processos flexibles permeten adequar la producció a les comandes d’una manera àgil i eficaç. Això comporta l’eliminació d’espais de magatzem i d’estoc. Aquest aspecte per ell mateix prou important té una gran vàlua en els casos de productes amb data de caducitat, i productes que necessiten condicions específiques a l’hora d’emmagatzemar-los, sigui per aportació de calor, fred, ventilació o altres paràmetres, la qual cosa també incideix en el cost final del producte. Però aquí destaquem la disponibilitat del producte per servir-lo al moment oportú i per tant és una manera excel•lent de fabricació “segons demanda”, que dóna com a resultat unes bones qualitats de competitivitat en el mercat dels productes.

La flexibilització d’un procés és possible perquè l’automatització ho pot aconseguir.
    
d) Innovació

automatitzacio1

De vegades el llançament d’un nou producte al mercat va seguit de nombroses modificacions en aspectes, formes i característiques d’aquest producte fins que encaixa en els àmbits corresponents.

Les modificacions dels processos a fi d’aconseguir aquestes variacions del producte, al qual les modes també aporten les variacions consegüents, obliguen a les variacions de control corresponents.

Les tecnologies actuals de control programat, flexible i ampliable fan que l’automatització permeti fer front a les variacions no previstes en el llançament d’un nou procés.

e) Qualitat

Les normes de qualitat i el mateix mercat impel•leixen els fabricants a la millora en els seus processos per tal d’aconseguir que els productes resultants adquireixin uns determinants nivells de propietats cada vegada més elevats. Per aconseguir-ho, els paràmetres de control s’han d’afinar i cal aplicar tecnologies que impliquen més precisió i sovint un fort augment d’aquest nombre de paràmetres.

D’altra banda, al llarg dels processos i especialment al final cal fer els controls de qualitat a fi de separar i si és possible reciclar els productes que no assoleixen les característiques demanades.

L’automatització ho permet, tant en la millora de la precisió dels processos com en la instal•lació dels controls de qualitat.
  

Passats uns mesos de la implantació del control automàtic, el diàleg a gerència adoptava aquest tarannà...
  • Sembla que es noten uns augments substancials en les vendes... Què diuen els nostres agents?
  • Doncs estan contentíssims... Les baixades de preu els han permès una competència eficaç i el fet de poder servir de manera ràpida qualsevol dels nostres productes ha portat a una ampliació important de la xarxa de vendes.
 
El diàleg de l’inici entre en Jaume i en Pere per aquestes dates era...
  • Saps que m’ha agradat molt el curset intensiu que hem fet per elevar el nostre nivell i poder intervenir amb més coneixement en el procés productiu?
  • Doncs a mi m’agrada veure com ara això fa goig: una línia de producció ràpida, moderna i eficaç... Anima veure com surt la producció!



< TORNAR