Process control monitors the status of logistics and production operations

Control de procesos en la cadena de suministro

05 julio 2022

La precisión en las operativas es clave para lograr una cadena de suministro optimizada. Por este motivo, los responsables logísticos y de producción recurren al control de procesos a fin de que las operativas sean eficientes, libres de errores y cumplan con los estándares vigentes en materia de seguridad.

También conocido como sistema de control industrial, este método emplea herramientas como sensores, controladores y reguladores para supervisar el estado óptimo de los procesos que tienen lugar en el depósito o centro de producción.

¿Qué es el control de procesos?

El control de procesos es un método de análisis empleado habitualmente en logística y producción. Su principal función es ejecutar y supervisar uno o múltiples procesos industriales con el objetivo de identificar anomalías y errores y asegurar así la supresión de ineficiencias.

Mediante equipos y sensores en el centro de trabajo, los sistemas de control de procesos ―en inglés, Process Control Systems― supervisan el estado de las operativas y analizan datos que se producen en procesos como el movimiento de mercadería o la producción en masa. Las compañías implantan sensores y otros dispositivos automáticos para evitar errores derivados de la gestión manual. Uno de los sistemas de control más comunes en un depósito es un controlador lógico programable ―PLC, por sus siglas en inglés―. Estos procesadores hacen mover los equipos automatizados, siguiendo las órdenes de un programa de rango superior (como puede ser un sistema de gestión de depósitos).

Como se define en la publicación académica Standards-based integration of advanced process control and optimization, recogida en el Journal of Industrial Information Integration, el control avanzado de procesos ―APC, por sus siglas en inglés― “hace referencia a las técnicas y tecnologías utilizadas en aplicaciones de la industria de procesos, como la petroquímica, la energética, la farmacéutica o la alimentaria, entre otras”.

Según los autores, “los sistemas de control de procesos pueden corresponder a un sistema de control distribuido (DCS), un controlador lógico programable (PLC) y/o un ordenador de control”. La publicación también destaca los beneficios del APC: “La amplia gama de tecnologías y técnicas que poseen las soluciones de control avanzado de procesos permite a los fabricantes mejorar la capacidad de producción, controlar los parámetros del proceso y operar con mayor flexibilidad y seguridad”.

Un controlador lógico programable se encarga de mover los equipos de manutención automatizados
Un controlador lógico programable se encarga de mover los equipos de manutención automatizados

Por qué es tan importante el control de procesos

El sistema de control de procesos se suele aplicar en líneas de fabricación automatizadas, donde se producen artículos sin interrupción. Y cada vez son más las compañías que implementan un método de control de procesos para asegurar la máxima calidad de sus productos.

En las smart factories, las empresas instalan sensores en diferentes zonas para controlar los procesos y medir las condiciones de almacenamiento o fabricación de los productos: acidez, densidad, tensión, temperatura, peso, nivel de oxígeno, entre otras muchas propiedades susceptibles de ser evaluadas.

¿Por qué? El empleo de sensores o de otros dispositivos configurados para supervisar el buen estado de los procesos es clave para evitar errores y potenciar la seguridad en la instalación. Un sistema de control de procesos facilita:

  • Optimizar los costos de energía.
  • Incrementar la seguridad en la instalación.
  • Garantizar los estándares de calidad.
  • Reducir los costos de fabricación.

Cómo funciona un sistema de control de procesos

Un sistema de control de procesos se activa al instalar herramientas de medición en el marco de un proceso de producción. El objetivo de este sistema es recabar información sobre el estado del proceso productivo y tomar medidas cuando los niveles se encuentren fuera de los límites preestablecidos por el responsable de producción.

Dentro de un sistema de control industrial, se conoce como set point el nivel exacto que ha de marcar un parámetro para indicar que la operativa se halla en buen estado. Asimismo, se deben aceptar unas oscilaciones predeterminadas para cada una de las propiedades a analizar, lo que facilita la medición y el control del proceso.

Este método de control del proceso productivo consta de tres tipos de componentes para cada una de las variables a monitorizar:

  • Dispositivo de medición: se encarga de supervisar constantemente una propiedad determinada del proceso de producción ―temperatura, nivel de oxígeno o grado de acidez, por ejemplo― para controlar que esté dentro de los parámetros preestablecidos.
  • Controlador: componente que compara los valores registrados periódicamente por el dispositivo de medición con los registros preestablecidos. En el caso de no coincidir, el controlador inicia una acción preconfigurada para que el estado de la producción vuelva a sus niveles establecidos. Por ejemplo, cuando el caudal de un líquido se reduce a volúmenes no establecidos, el sistema ordena abrir las válvulas o la bomba de inyección para que se incremente la cantidad de producto o materia prima.
  • Regulador: elemento que depende del controlador y que se adapta a cada proceso productivo. El regulador coordina el rendimiento del proceso, pues es el encargado de ejecutar las órdenes del controlador cuando el proceso de producción no cumple con los estándares preestablecidos por el responsable o el fabricante.

Ejemplo de un sistema de control de procesos

En un entorno industrial, un sistema de control de procesos se encarga de supervisar y ajustar automáticamente un proceso de producción para mantener los estándares de calidad y rendimiento. Un ejemplo de control de procesos en un contexto de manufactura consistiría en establecer mecanismos para garantizar una temperatura atmosférica constante de -15 ºC en las líneas de producción con el fin de conservar adecuadamente un producto concreto.

Para cerciorarse de que el ambiente está a esa temperatura, se implanta un sistema de control con un sensor de temperatura y un controlador. El sensor de temperatura envía información periódica al controlador indicando a qué temperatura está la instalación. El controlador, cuyo papel es verificar que el ambiente se halla a una temperatura determinada (con unas oscilaciones aceptadas), envía instrucciones al regulador ―como podría ser un equipo de aire industrial― para modificar la temperatura cuando esta asciende o desciende.

Si bien el ejemplo muestra la actuación de un controlador de procesos en una línea de producción poco compleja, un sistema de control de procesos suele instalarse en entornos de mayor complejidad como, por ejemplo, en una línea de fabricación química con una receta de producción de múltiples fluidos para la creación de un solo producto. En este caso, el sistema de control automatiza la gestión de las válvulas, contando con sensores que señalan la cantidad existente de un producto. El controlador calcula qué cantidad del resto de materiales se requiere en función de la medición del sensor e indica a las válvulas el nivel de recursos necesarios para que la producción no decaiga.

El control avanzado de procesos monitoriza el rendimiento de depósitos altamente automatizados
El control avanzado de procesos monitoriza el rendimiento de depósitos altamente automatizados

Control de procesos para una gestión eficiente

Cada vez más compañías emplean controladores automáticos para ejecutar y monitorizar el rendimiento de sus procesos. ¿Por qué? Un sistema de control de procesos automatizado elimina los errores en la gestión de las líneas de producción.

El empleo de herramientas como sensores o procesadores posibilita no solo mantener los estándares de calidad en la fabricación, sino también disminuir los costos de producción para la compañía, un hecho clave para la logística y la producción 4.0.

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