{"id":1634,"date":"2021-11-10T17:13:55","date_gmt":"2021-11-10T20:13:55","guid":{"rendered":"https:\/\/www.serall.biz\/?p=1634"},"modified":"2021-11-24T20:05:17","modified_gmt":"2021-11-24T23:05:17","slug":"industria-4_0-e-sua-relacao-com-o_rings","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.serall.biz\/esp\/industria-4_0-y-su-relacion-con-los-o_rings\/","title":{"rendered":"\u00bfQu\u00e9 es la Industria 4.0 y cu\u00e1l es su relaci\u00f3n con los empaques O-ring?"},"content":{"rendered":"

Resumen<\/span><\/h3>\n

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Hoy estamos viviendo una nueva revoluci\u00f3n, la llamada cuarta revoluci\u00f3n o Industria 4.0, y hay que estar bien informado sobre ella, participando como protagonista y no s\u00f3lo como seguidor.<\/span><\/p>\n

El t\u00e9rmino Industria 4.0 (i4.0) se refiere a la conjunci\u00f3n de cambios tecnol\u00f3gicos en la fabricaci\u00f3n, donde las prioridades operativas se establecen desde una estructura totalmente conectada, apuntando hacia la competitividad global de las industrias.\u00a0<\/span><\/p>\n

El concepto Industria 4.0 fue establecido por el gobierno alem\u00e1n en 2011 y representa cambios significativos en muchas profesiones, impactando directamente en la formaci\u00f3n de las personas, quienes tendr\u00e1n que aprender nuevas habilidades debido al uso de dispositivos de alta tecnolog\u00eda que se convertir\u00e1n en equipos indispensables para las actividades diarias, y usted no es la excepci\u00f3n.<\/span><\/p>\n

En este art\u00edculo se explicar\u00e1 la definici\u00f3n global de Industria 4.0 y la importancia de utilizar componentes industriales altamente durables<\/strong>, que garantizar\u00e1 la continuidad de las operaciones automatizadas con una m\u00ednima intervenci\u00f3n humana.<\/span><\/p>\n

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Visi\u00f3n general de la Industria 4.0<\/span><\/h4>\n

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Empezaremos analizando los principales conceptos que rodean a la 4\u00aa revoluci\u00f3n industrial, estandarizando los conceptos del lenguaje. A continuaci\u00f3n, pasaremos a explicar conceptos b\u00e1sicos de f\u00e1cil comprensi\u00f3n.<\/span><\/p>\n

En t\u00e9rminos generales, el t\u00e9rmino Industria 4.0 significa la automatizaci\u00f3n en el intercambio de datos a trav\u00e9s de todas las tecnolog\u00edas de fabricaci\u00f3n, incluyendo Internet de las Cosas (IoT), Big Data y analytics, sistemas ciberf\u00edsicos, fabricaci\u00f3n aditiva, simulaci\u00f3n y realidad aumentada (AR) para la integraci\u00f3n horizontal y vertical en m\u00e1quinas, computaci\u00f3n en la nube y robots aut\u00f3nomos.<\/span><\/p>\n

La Industria 4.0 contribuye a integrar y combinar m\u00e1quinas inteligentes, actores humanos (como usted y yo), objetos f\u00edsicos, l\u00edneas de fabricaci\u00f3n y procesos en etapas organizativas para construir nuevos tipos de datos t\u00e9cnicos, cadenas de valor sistem\u00e1ticas y altamente \u00e1giles.<\/span><\/p>\n

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El t\u00e9rmino 4.0\u00a0<\/strong><\/span><\/h4>\n

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El nombre de i4.0 se atribuye al orden cronol\u00f3gico de las revoluciones industriales anteriores (fig. 1), cada una de las cuales provoc\u00f3 importantes cambios en el \u00e1mbito de las tecnolog\u00edas de fabricaci\u00f3n. El primero fue el cambio de la energ\u00eda hidr\u00e1ulica y de vapor a la energ\u00eda mec\u00e1nica, el segundo fue a la producci\u00f3n en masa y el tercero a la automatizaci\u00f3n mediante el uso de informaci\u00f3n en sistemas automatizados.<\/span><\/p>\n

La primera etapa, la Industria 1.0, inici\u00f3 a finales del siglo XVIII utilizando dispositivos mec\u00e1nicos para transformar la energ\u00eda del agua y del vapor en energ\u00eda mec\u00e1nica, utilizada principalmente en el sector agr\u00edcola. Despu\u00e9s, la Industria 2.0 comenz\u00f3 y se relacion\u00f3 con la producci\u00f3n en masa, como la forma estandarizada de producci\u00f3n en general. No fue hasta el siglo XX que la Industria 3.0 entr\u00f3 en acci\u00f3n, junto con los avances en las tecnolog\u00edas inform\u00e1ticas, estos avances fueron f\u00e1ciles de usar y se implementaron en varias etapas de la producci\u00f3n, conectando muchas profesiones en un nuevo lenguaje: programaci\u00f3n<\/strong>. No fue hasta la Industria 4.0 cuando todas las profesiones comenzaron a utilizar sistemas de programaci\u00f3n inform\u00e1tica para adaptarse a sus actividades locales, pero no se les exige que conozcan lenguajes de codificaci\u00f3n, sino que aprendan y utilicen programas inform\u00e1ticos que conecten usuario-ordenador-m\u00e1quina en su vida laboral (Gorecky et al. 2014).<\/span><\/p>\n

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\"Diagrama

Fig. 1. Diagrama de la evoluci\u00f3n industrial<\/span><\/p><\/div>\n

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F\u00e1bricas inteligentes para la Industria 4.0<\/strong><\/span><\/h4>\n

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El futuro de la fabricaci\u00f3n mundial se basa en las f\u00e1bricas inteligentes, que consisten en el uso generalizado de la automatizaci\u00f3n en las f\u00e1bricas y productos digitalizados, es decir, las cuatro etapas de la revoluci\u00f3n industrial. Sin embargo, hasta la fecha no existe una definici\u00f3n \u00fanica que describa todos los aspectos de la Industria 4.0 en t\u00e9rminos b\u00e1sicos, lo que dificulta la distinci\u00f3n de todos sus componentes. El t\u00e9rmino y la definici\u00f3n con la mayor\u00eda de los enfoques distinguen un m\u00ednimo de 9 caracter\u00edsticas esenciales que conforman la Industria 4.0, Como se muestra en la figura 2, estos componentes son esenciales, pero eso no significa que sean los \u00fanicos, a continuaci\u00f3n se explica cada uno de estos.<\/span><\/p>\n

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\"Tecnolog\u00edas

Fig. 2. Tecnolog\u00edas de la Industria 4.0<\/span><\/p><\/div>\n

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Sistema ciberf\u00edsico (CPS), Big Data, Internet de las cosas (IoT) e Internet de los Servicios (IoS)<\/strong><\/span><\/h4>\n

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El CPS consiste en que cada estaci\u00f3n de producci\u00f3n tiene sensores que comunican en tiempo real todas las situaciones f\u00edsicas representadas en modelos virtuales.<\/span><\/p>\n

Debido al gran volumen de informaci\u00f3n, el CPS es la base del Internet de las Cosas (IoT) combinado con el Internet de los Servicios (IoS). Con ambos sistemas digitales trabajando en sincron\u00eda, ser\u00e1 m\u00e1s f\u00e1cil conectar y controlar toda la cadena de producci\u00f3n, desde la producci\u00f3n hasta la maquinaria y hasta el almac\u00e9n (He 2016).<\/span><\/p>\n

La enorme cantidad de datos se procesa en un concepto de an\u00e1lisis de big data y consiste en evaluar toda la informaci\u00f3n y se utiliza para predecir y gestionar todos los datos para evaluar y tomar decisiones complejas. La big data puede gestionar cuatro dimensiones principales: volumen, variedad, velocidad y valor (Witkowski 2017).<\/span><\/p>\n

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Robots aut\u00f3nomos<\/strong><\/span><\/h4>\n

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En la actualidad, los robots utilizados en las f\u00e1bricas s\u00f3lo ejecutan instrucciones programadas en determinadas condiciones, pero en la Industria 4.0, los robots tendr\u00e1n la capacidad de interactuar con otros robots, ser\u00e1n m\u00e1s compactos, econ\u00f3micos y sofisticados que los actuales, lo que dar\u00e1 lugar a robots con mayor funcionalidad y cierto grado de autonom\u00eda para la fabricaci\u00f3n.<\/span><\/p>\n

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Realidad Aumentada (AR)<\/strong><\/span><\/h4>\n

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La RA, es uno de los beneficios m\u00e1s prometedores de la Industria 4.0, puede predecir con gran precisi\u00f3n la frecuencia del mantenimiento productivo total (TPM) de las m\u00e1quinas y propiciar una menor frecuencia del mantenimiento correctivo, lo que significa que los componentes que necesiten un reemplazo o mantenimiento frecuente deben ser sustituidos por otros materiales que garanticen una mayor vida \u00fatil que los actuales y que puedan ser programados en el mantenimiento predictivo. Esto supone una reducci\u00f3n de costes en comparaci\u00f3n con el TPM continuo que se realiza en la actualidad (Masoni et al. 2017).<\/span><\/p>\n

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Fabricaci\u00f3n aditiva (impresi\u00f3n 3D)<\/strong><\/span><\/h4>\n

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La producci\u00f3n de prototipos r\u00e1pidos y baratos utilizando una impresora 3D, permite hacer pruebas r\u00e1pidamente, disminuyendo el tiempo de los proyectos y los cambios de \u00faltima hora en conjunto con los datos procesados disponibles. Esta es una de las principales ventajas y una de las herramientas m\u00e1s relevantes para la adopci\u00f3n de Industria 4.0.<\/span><\/p>\n

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Computaci\u00f3n en la nube\u00a0<\/strong><\/span><\/h4>\n

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Consiste en introducir y mantener toda la informaci\u00f3n de cada estaci\u00f3n en un almacenamiento compartido. Como la informaci\u00f3n disponible es tan extensa, se puede almacenar en una m\u00e1quina o estaciones de servicio que est\u00e9n conectadas a la red (o a la nube), y con esto la funcionalidad de cada equipo y los datos necesarios para el mismo, estar\u00e1n disponibles en el sistema en la nube, lo que permite gestionar grandes cantidades de datos sin necesidad de almacenamiento local (grande y costoso) y pueden ser procesados individualmente.<\/span><\/p>\n

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Simulaci\u00f3n<\/strong><\/span><\/h4>\n

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La simulaci\u00f3n significa pasar al entrenamiento avanzado. Las simulaciones se realizan en tiempo real utilizando m\u00faltiples datos en un modo virtual lo m\u00e1s parecido posible al mundo real, lo que permite conocer o simular la salida de un sistema. Esta simulaci\u00f3n incluye la participaci\u00f3n de personas, robots, estaciones de proceso e incluso almacenes. Est\u00e1 destinado a los operadores que optimizar\u00e1n los ajustes de los par\u00e1metros en un modelo virtual antes de optimizarlos en las actividades reales. Es una formaci\u00f3n de alto nivel sin desperdicio de material.\u00a0<\/span><\/p>\n

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La simulaci\u00f3n significa pasar al entrenamiento avanzado. Las simulaciones se realizan en tiempo real utilizando m\u00faltiples datos en un modo virtual lo m\u00e1s parecido posible al mundo real, lo que permite conocer o simular la salida de un sistema. Esta simulaci\u00f3n incluye la participaci\u00f3n de personas, robots, estaciones de proceso e incluso almacenes. Est\u00e1 destinado a los operadores que optimizar\u00e1n los ajustes de los par\u00e1metros en un modelo virtual antes de optimizarlos en las actividades reales. Es una formaci\u00f3n de alto nivel sin desperdicio de material.<\/span><\/p>\n

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Importancia de un sistema TPM en la Industria 4.0<\/strong><\/span><\/h4>\n

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Empecemos por definir qu\u00e9 es el TPM. El mantenimiento productivo total o TPM es una pr\u00e1ctica de gesti\u00f3n que tiene en cuenta todos los aspectos del mantenimiento de los equipos, el comportamiento de las personas y el proceso de producci\u00f3n para lograr y mantener la m\u00e1xima eficiencia de los equipos y las operaciones, es decir, es la realizaci\u00f3n de un mantenimiento preventivo en todas las m\u00e1quinas para evitar que se detengan debido a un fallo o mal funcionamiento que pueda hacer que empiecen a mostrar un comportamiento err\u00e1tico y que repercuta en la calidad del producto final.<\/span><\/p>\n

Uno de los aspectos clave para aplicar los principios de la Industria 4.0, es el correcto funcionamiento de todos los equipos, desde los m\u00e1s sencillos hasta los m\u00e1s complejos, teniendo en cuenta que, por causas naturales, los equipos y sus componentes tienden a desgastarse y deben ser sustituidos.<\/strong><\/span><\/p>\n

Podemos distinguir ocho pasos para crear un TPM s\u00f3lido para la Industria 4.0, que abarca diferentes aspectos, desde la definici\u00f3n de los objetivos hasta la obtenci\u00f3n de la tecnolog\u00eda adecuada y la medici\u00f3n de los KPI's (Key Performance Indicator) que indican el \u00e9xito de su implantaci\u00f3n (figura 3), a primera vista parece muy similar al TPM real, pero el Mantenimiento Predictivo 4.0 (PM) ser\u00e1 un factor clave para garantizar la continuidad del proceso sin lecturas err\u00e1ticas de datos ni paradas de la l\u00ednea de producci\u00f3n.<\/span><\/p>\n

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Fig. 3. 8 Pasos clave para adaptar el TPM a la Industria 4.0<\/span><\/p><\/div>\n

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Para la TPM 4.0, ser\u00e1 necesario utilizar piezas confiables y duraderas que presenten el menor desgaste en el funcionamiento normal, prestando especial atenci\u00f3n a los componentes internos del equipo, que por su ubicaci\u00f3n y funci\u00f3n pueden representar paradas de la m\u00e1quina que deben programarse a intervalos cada vez m\u00e1s largos entre s\u00ed.<\/span><\/strong><\/p>\n

La lista de refacciones debe contemplar desde el inicio, la instalaci\u00f3n de piezas que garanticen la mayor durabilidad y que por sus condiciones de trabajo se desgasten m\u00e1s com\u00fanmente, como los filtros, las bandas y los sellos, entendiendo que hasta las piezas m\u00e1s peque\u00f1as son relevantes en el proceso. Una parada no programada de la m\u00e1quina por una pieza peque\u00f1a puede causar el mismo o un mayor inconveniente que una pieza grande.<\/span><\/p>\n

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Creaci\u00f3n de una cultura de fiabilidad con peque\u00f1os componentes en los procesos de i4.0<\/strong><\/span><\/h4>\n

Juntas t\u00f3ricas FFKM<\/strong><\/span><\/h4>\n

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Los O-rings<\/a><\/span> est\u00e1n presentes en casi todas las etapas de la manufactura, estos productos son ampliamente utilizados en sistemas mec\u00e1nicos<\/a><\/span> y en algunos electromec\u00e1nicos para sellar diferentes tipos de fluidos, ya sean l\u00edquidos o gaseosos. Su funcionamiento es sencillo: se montan en las ranuras o cavidades del sistema, donde se deforman ligeramente hasta que adoptan la forma del lugar donde se instalan evitando as\u00ed la fuga de fluidos. (V\u00e9ase la figura 4)<\/span><\/p>\n

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\"Modo

Fig. 4. Modo de acci\u00f3n de las juntas t\u00f3ricas <\/span><\/p><\/div>\n

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Las juntas t\u00f3ricas se distinguen por las siguientes caracter\u00edsticas:<\/span><\/p>\n