¿Dónde se han ido todos los expertos en lotes?

05.5.2021

La ingeniería de control de procesos es una experiencia específica que combina el conocimiento de procesos industriales, la electrónica, softwares e instrumentación. La ingeniería de control de procesos por lotes es una especialidad dentro de una especialidad. La implementación del control de procesos por lotes requiere todas las habilidades y conocimientos del control de procesos continuo tradicional con la complejidad añadida de la programación de operaciones secuenciales.

Muchos procesos por lotes se basan en productos especializados que evolucionan constantemente o realizan pruebas frecuentes de productos. Un conocimiento íntimo del proceso por lotes puede ayudar a desarrollar desde el principio un sistema lo suficientemente flexible como para adaptarse a estos desafíos sin agregar complicaciones innecesarias al sistema. Sin embargo, a pesar de que cada vez más empresas están utilizando procesos automatizados por lotes, parece más difícil que nunca encontrar expertos en este campo tan específico.

¿Qué tiene de diferente la programación por lotes?

Si bien muchos procesos continuos pueden incluir equipos impulsados por pasos, los verdaderos procesos por lotes se definen por la naturaleza discreta de sus operaciones. Las materias primas se agregan a un recipiente de arranque y, por lo general, se mueven a través de múltiples recipientes como una cantidad localizable de material. Estos procesos pueden implicar múltiples rutas de flujo, y muchas unidades de producción por lotes fabrican múltiples productos cargando diferentes fórmulas en el sistema de control.

Si esres nuevo en este campo, ANSI/ISA-88 (S88) proporciona un conjunto coherente de estándares y terminología para el control de lotes. La utilización del estándar S88 simplifica el desarrollo de código y proporciona un paquete más elegante con metodología y terminología consistentes en múltiples plataformas. Hargrove tiene experiencia tanto con paquetes por lotes compatibles con S88, como con implementaciones anteriores, que a menudo no cumplían con S88.

La forma en que automatice las secuencias por lotes puede afectar en gran medida la capacidad de control, la calidad y el tiempo de ciclo del proceso. Hay muchas variables que abordar al automatizar los procesos por lotes y tener la habilidad y la experiencia para pensar en estos detalles por adelantado crea una configuración más robusta e intuitiva que es más fácil de mantener y de localizar y solucionar problemas.

Algunas preguntas que el experto en lotes analizará incluyen:

 

• ¿Cómo comenzará el proceso? ¿Cuáles son los factores iniciadores?
• ¿Cómo terminará? Una vez que finalice, ¿cómo se restablecerá el proceso para el próximo lote?
• Cuando, no si, ocurre algo anormal durante una secuencia, ¿cómo se manejará eso? ¿Se puede recuperar el lote? ¿Se debe anular el lote? ¿Podemos saltar el proceso? ¿Cómo ocurrirán esas cosas?
• ¿Cómo se gestionarán las reservas de equipos compartidos?
• Cuando tiene varios caminos en un tren, ¿cómo se seleccionará el siguiente equipo disponible?
• ¿Cómo maximizará la velocidad en cada paso sin sacrificar la calidad?
• Cuando el operador realiza un ajuste manual, ¿cómo responderá su proceso y cómo incorporará la programación la interacción?

 

El conocimiento del proceso de trabajo es fundamental cuando se planifican elementos clave de los pasos del proceso que la secuencia por lotes debe abordar. Además, la especialidad en equipos como reactores, cristalizadores, centrífugas, secadores y filtros por lotes tiene sus propios elementos y problemas únicos. El ingeniero de automatización debe tener conocimientos en múltiples áreas. Considera un escenario en el que puedas confiar en un experto en lotes para mejorar un proceso. Un ejemplo es mejorar los tiempos de ciclo para aumentar el rendimiento y maximizar las ganancias en un producto de alta demanda.

Basándose en la experiencia, el ingeniero de controles por lotes analizará el proceso en el contexto de las siguientes consideraciones:

• Analiza cómo el operador está interactuando con el proceso. ¿Hay avisos o acciones del operador que podrían simplificarse?
• ¿El operador ya está interactuando manualmente con el proceso tratando de mejorar el tiempo de ciclo?
• ¿Está optimizado el proceso para cumplir con los requisitos de programación de producción?
• ¿Está instalada la instrumentación adecuada para proporcionar datos de proceso confiables y es suficiente para la toma de decisiones automatizada?
• ¿Es posible cargar varias materias primas al mismo tiempo?
• ¿Se puede iniciar el calor y la agitación a mitad de un paso de carga para que se pueda reducir el tiempo de mezcla/reacción?
• ¿Cuáles son los límites del control de temperatura o vacío? Avanzar más cerca de estos límites también puede reducir los tiempos de paso actuales para cuestiones como la cristalización, la destilación o la reacción.

 

Todas estas diferentes posibilidades deben equilibrarse con los objetivos de seguridad y calidad.

Interacción del operador con los procesos por lotes

Los procesos por lotes también tendrán diversos grados de interacción manual del operador. Los controles continuos del proceso permanecen en un estado relativamente estable, y los operadores generalmente intervienen para corregir problemas o molestias. Es más probable que una operación por lotes requiera la asistencia del operador, ya sea a través de adiciones manuales de materias primas, verificaciones de campo o desencadenando acciones de proceso específicas. Los controles deben considerar:

• ¿Qué debe suceder si un operador no responde de manera oportuna?
• ¿Qué información se ingresa mejor manualmente?
• ¿Qué pasos debe iniciar un operador?
• ¿Cómo debe recuperarse el sistema de entradas erróneas, ya sea del operador o de un sensor de campo defectuoso?
• ¿Qué tan fluido funciona el proceso automatizado por lotes en paralelo al registro de lotes del operador?

 

Para responder a algunas de estas preguntas, el equipo de automatización y los equipos de operaciones necesitarán una estrecha colaboración para abordar escenarios hipotéticos. Esta es un área donde realmente nada reemplaza la experiencia.

Plataformas de automatización por lotes

Otro aspecto único de la programación por lotes es que el software por lotes es a menudo un producto de software en capas diferente, incluso dentro de la misma plataforma del proveedor. Nuestro equipo tiene experiencia en programación en todas las plataformas principales, incluidas:

• Lote DeltaV de Emerson
• Lote Honeywell de Experion
• Lote total de plantas de Honeywell
• Lote Yokogawa Centum VP
• Lote FactoryTalk de Rockwell
• Lote Simatic de Siemens
• Gestión por lotes ABB Ability 800xA
• Foxboro Evo

 

Si bien todas estas plataformas proporcionan las herramientas necesarias para cumplir con los estándares S88, debes tener experiencia para implementar un sistema S88. Las consideraciones mencionadas en este blog son simplemente una ínfima parte de lo que se necesita para cumplir con las expectativas de nuestros clientes cuando se trata de la implementación por lotes. Esta no es un área donde los manuales o la capacitación en el aula puedan reemplazar el conocimiento del campo de trabajo.

Entonces, ¿a dónde se han ido todos los expertos en lotes? Ciertamente, después del auge de la fabricación por lotes en los años 80 y 90, muchos de ellos se han retirado o se han trasladado a otros roles de planta. Con una mayor dependencia de la subcontratación, muchos han pasado de las empresas propietarias a las empresas de consultoría. Debido a que este es un campo tan especializado en automatización, el éxito requiere un desarrollo intencional y dedicado de la fuerza laboral. Hargrove Controls + Automation tiene este enfoque. Tenemos los expertos que necesitas hoy y estamos creando más. A través de la capacitación formal y el trabajo codo a codo con nuestros expertos compañeros de equipo, estamos ampliando constantemente la capacidad de nuestro equipo.

Nuestro conocimiento de procesos por lotes específicos combinado con nuestra capacidad para aprovechar las habilidades de tu equipo haciendo las preguntas correctas puede crear el proceso por lotes automatizado óptimo para ti y tus facilidades.

Para concoer más sobre las capacidades de Hargrove, contáctanos.

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