Automatización, redes y sensores en intralogística

La industria intralogística ha realizado importantes inversiones en automatización desde 2020. El auge del comercio electrónico, acelerado por la pandemia, presionó a los minoristas en línea a mejorar sus operaciones de almacén mediante la automatización. Los fabricantes tradicionales y las empresas ajenas al comercio electrónico (B2B) han tardado más en automatizar sus operaciones intralogísticas, y la penetración sigue siendo relativamente baja. Esta situación está cambiando rápidamente, impulsada por factores de mercado como los problemas laborales, la individualización de los productos, los retos de la cadena de suministro, una mayor eficiencia/productividad/calidad, una entrega más rápida y una mayor adopción del comercio electrónico por parte de las empresas B2B.

La mayor penetración de la automatización en la intralogística significa que las aplicaciones utilizan o adaptan ahora muchas de las mismas tecnologías y procesos de fabricación inteligentes empleados en la fabricación tradicional: robótica, PLC y controladores de movimiento, redes industriales, sensores, motores y accionamientos, RFID/lectura de códigos, sistemas de visión, interfaces hombre-máquina, software de automatización, IIoT/Industria 4.0, etc. Este blog se centra en el uso de sensores, redes y RFID/lectura de códigos en procesos intralogísticos comunes:

• Transporte

• Almacenamiento y recuperación

• Clasificación y picking

Dentro de estas áreas, hay varias aplicaciones clave. A continuación explicaré con más detalle las soluciones para cada una de ellas:

• Detección de objetos

• Arquitectura de controles

• Trazabilidad

• Supervisión de condiciones

Detección de objetos

Los sensores fotoeléctricos, inductivos, ultrasónicos y capacitivos se utilizan para detectar de forma fiable objetos en cintas transportadoras, niveles de llenado de contenedores y presencia, posición, forma, color, distancia o grosor de objetos. Los sensores fotoeléctricos se utilizan a menudo para detectar botellas, contenedores o material en cintas transportadoras o para detectar artículos en estanterías o transportadores. Los sensores inductivos pueden detectar objetos metálicos en transportadores o en estanterías, pero también la posición de piezas del equipo para verificar la posición, la alineación o el funcionamiento correcto. Aunque los sensores fotoeléctricos o inductivos también pueden detectar objetos para aplicaciones de picking y clasificación, los sistemas de visión suelen utilizarse cuando intervienen robots en el proceso.

Arquitectura de los controles

La conexión de sensores y dispositivos al sistema de control puede llevar mucho tiempo y ser complicada, ya que implica cables largos, muchas terminaciones y una difícil resolución de problemas. Por eso, la industria de la automatización utiliza las redes industriales para simplificar las arquitecturas de control. Es un enfoque especialmente interesante y rentable para la intralogística, porque las instalaciones suelen ser grandes, con largas distancias y muchos sensores. Los bloques y concentradores de red que utilizan tecnologías como IO-Link facilitan y abaratan la conexión de muchos sensores mediante cables comunes M12 o M8. IO-Link no sólo recopila datos de proceso estándar, sino que también proporciona datos de diagnóstico/eventos y parámetros. Esto simplifica la detección del estado de cada dispositivo y la localización de errores en el cableado o de sensores averiados. Al implantar la automatización, especialmente para sistemas de transporte o almacenamiento y recuperación a gran escala, las empresas suelen aplicar una arquitectura de controles en red en la mayoría de los procesos intralogísticos.

Trazabilidad

El seguimiento del movimiento de mercancías a través de una instalación es una parte crítica del proceso intralogístico. Las tecnologías más utilizadas son la RFID y la lectura de códigos; la selección depende de la aplicación. La RFID suele estar disponible en frecuencias baja (LF), alta (HF) y ultraalta (UHF). Las frecuencias LF y HF son adecuadas para el seguimiento de piezas de corto alcance y el control de la producción, donde los datos deben leerse o escribirse en una sola etiqueta cada vez (por ejemplo, artículos en una cinta transportadora). Los sistemas RFID UHF son mejores para la detección a larga distancia de múltiples etiquetas (por ejemplo, seguimiento de palés en una instalación). Los lectores codificadores son populares en las instalaciones intralogísticas porque los códigos de barras son comunes, sencillos y fáciles de usar. La tecnología de los lectores ha evolucionado para hacer frente a los retos del pasado, como la lectura de varios códigos a la vez, la localización imprecisa de los códigos y la variación del tipo de código. En algunos casos, las empresas utilizan la lectura de códigos para posicionar sistemas de almacenamiento o navegar con vehículos AGV.

Control del estado

La reducción del tiempo de inactividad no planificado y la mejora de la eficacia general de los equipos (OEE) son temas centrales en la automatización intralogística, y la monitorización de estado ofrece una solución a estos retos. Existe una amplia variedad de sensores que detectan vibraciones, temperatura, presión, caudal y humedad para ayudar a supervisar las condiciones de los equipos. Estos datos de los sensores pueden recopilarse fácilmente a través de la arquitectura de los controles o de pasarelas de datos "adicionales", e IO-Link ofrece una amplia variedad de opciones de sensores y pasarelas. Las aplicaciones intralogísticas de supervisión de estado más comunes son las de movimiento (motores, cajas de engranajes, cojinetes, ejes, bombas, ventiladores) para cintas transportadoras, sistemas de almacenamiento/recuperación y transporte.

El uso de la automatización en intralogística seguirá creciendo rápidamente a medida que tanto las empresas de comercio electrónico como los fabricantes tradicionales intenten optimizar sus operaciones de almacén, transporte y recogida/clasificación en respuesta a las tendencias de la industria y la sociedad. Estas empresas se están dando cuenta de que la escasez de trabajadores, la entrega más rápida, la mejora de la calidad, la mayor eficiencia, la personalización masiva y los problemas de la cadena de suministro se resuelven mejor mediante la automatización.