A lo largo de la historia de la automatización, la aparición de nuevas técnicas, procesos y máquinas finalmente marcó el camino para que la automatización desempeñara un papel más importante en nuestra sociedad. Los principales objetivos de la evolución de la automatización en la vida cotidiana han sido ayudar a mejorar la eficiencia, la productividad, la seguridad y la comodidad. En este artículo, cubriremos la historia de la automatización industrial para comprender mejor cómo las diferentes etapas de la evolución de la automatización se han desarrollado y avanzado hasta las tecnologías que utilizamos hoy.
Historia de la automatización en la fabricación
Desde el principio, la gente común y los dueños de negocios siempre han buscado diferentes formas de mejorar la eficiencia en las tareas del día a día. En la antigüedad, nuestros antepasados hacían la mayor parte de su trabajo manualmente con la ayuda de máquinas simples, poleas, palancas, herramientas manuales y, a veces, animales de trabajo. Desde el punto de vista de la fabricación, los procesos de producción suelen clasificarse como:
- Totalmente manual
- Semiautomatizado
- Completamente automatizado
Al reducir la cantidad de intervención humana necesaria para realizar una tarea, procesos como la fabricación se vuelven mucho más eficientes mediante la automatización. La historia de la cronología de la automatización cubre cómo la tecnología ha avanzado a través de la evolución de la automatización.
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Siglo I a.C.: Ruedas hidráulicas
La verdadera fecha de origen de las ruedas hidráulicas es difícil de confirmar; sin embargo, los griegos y romanos las utilizaron más comúnmente para moler grano y convertirlo en harina alrededor del siglo I a.C. Otras máquinas más simples, que datan de mucho antes, todavía requerían bastante intervención humana o trabajo animal para funcionar. La utilización del agua que cae de los molinos de agua para impulsar un proceso mecánico puede verse como el comienzo de la “semiautomatización” y las primeras etapas de la evolución de la automatización.
Las primeras ruedas hidráulicas
Siglo IX : avances en la maquinaria de los molinos
Los molinos de agua y los molinos de viento son un tipo de maquinaria de molino que utiliza energía renovable para impulsar un proceso mecánico. El diseño más antiguo registrado de un molino de viento para uso práctico se origina alrededor del siglo VII al IX y fue construido por los persas. Estos molinos de viento también se utilizaron para moler cereales y luego se desarrollaron para muchos otros procesos mecánicos.
Aunque los molinos de agua pueden ofrecer más energía para su tamaño, los molinos de viento se podían utilizar en regiones que no tenían agua corriente disponible. Ambas tecnologías continuaron mejorando y se estaban adoptando en todo el mundo para reducir la mano de obra requerida en:
- Molinos de martillos
- Aserraderos
- Fábricas de papel
- Molinos de trituración de minerales
- Fresas afiladoras de herramientas
Primeros molinos de viento
Siglo XVII al XVIII : Revolución Industrial
Con origen en Europa occidental, la revolución industrial del siglo XVII fue un importante punto de inflexión en la evolución de la automatización industrial. Durante esta era, la invención de las máquinas de vapor, los molinos de vapor y los motores de combustión interna reemplazó en gran medida la necesidad de molinos de agua y de viento. En 1785, Oliver Evans también había desarrollado un molino harinero automático que fue el primer proceso industrial completamente automatizado de la historia al poder tener una producción continua sin ninguna intervención humana.
Primeras fábricas de fabricación
En 1867, James Clerk Maxwell publicó un artículo que establecía los inicios de una base teórica para comprender la teoría del control. Se siguieron adoptando fábricas industrializadas para producir en masa materiales como algodón, papel, plásticos, vidrio y metales en volúmenes mucho mayores y con mayor eficiencia. A medida que la tecnología y los procesos de la revolución industrial se extendieron por todo el mundo, la economía, el transporte, la salud y los medicamentos en todo el mundo crecieron exponencialmente.
Motores de vapor para locomotoras.
1900 a 1950: electrificación y controladores industriales
Alrededor de la década de 1920, la evolución de la automatización industrial se aceleró rápidamente cuando las fábricas comenzaron a utilizar la lógica de relés y se sometieron a electrificación: el proceso de alimentación eléctrica. El uso cada vez mayor de centrales eléctricas, combinado con el funcionamiento de nuevas calderas de alta presión, subestaciones eléctricas y turbinas de vapor, dio como resultado una demanda creciente de instrumentos y controles.
Distribución de energía eléctrica
Las plantas de fabricación comenzaron a hacer la transición a motores eléctricos y menos instalaciones continuaron con transmisiones por correa y eje de primera línea utilizando motores de vapor. Durante esta transición, las instalaciones manufactureras experimentaron aumentos de producción de alrededor del 30%. Esto se debía a que los motores eléctricos tenían una eficiencia mucho mayor en comparación con las máquinas de vapor, requerían menos mantenimiento y no experimentaban las altas pérdidas por fricción de los ejes lineales y las correas.
Primeros motores eléctricos
Se requerían luces codificadas por colores de las salas de control para enviar señales a los trabajadores de la fábrica para que realizaran cambios manuales, como abrir o cerrar válvulas y encender o apagar interruptores. Este es un tipo de control de proceso conocido como “on-off”. En la década de 1930, se introdujeron controladores en la industria para permitir cambios calculados como respuesta a perturbaciones del punto de ajuste. Los módulos lógicos digitales de estado sólido para controladores lógicos programados cableados estaban siendo adoptados por los sistemas de control industrial para el control y la automatización de procesos en 1958. Como los predecesores de los controladores lógicos programables (PLC) utilizados hoy en día, gradualmente reemplazaron la mayoría de nuestras necesidades de electricidad. -lógica de relé mecánico.
Estaciones de control tempranas
Siglo XX al XXI : Computadoras y Robótica
En 1971, la invención de los microprocesadores provocó grandes caídas de precios del hardware informático y permitió el rápido crecimiento de los controles digitales en la industria manufacturera. Nuestros constantes avances en tecnología informática hasta el día de hoy continúan avanzando en la evolución de la automatización industrial. Con las computadoras digitales, las instalaciones de fabricación ahora pudieron tener controladores que pueden realizar tareas más complejas a velocidades más rápidas y con mayor eficiencia.
Introducción de computadoras
A medida que la tecnología avanzaba, la evolución de la automatización robótica de procesos se hacía más prominente en las instalaciones de fabricación. Victor Scheinman, un pionero estadounidense del campo de la robótica, inventó el “brazo Stanford” en 1969. Fue diseñado para permitir una solución de brazo como un robot articulado totalmente eléctrico de 6 ejes. Esto abrió el camino para que los robots tuvieran el potencial de realizar tareas más complejas como soldadura y montaje. En 1973, Europa estaba logrando enormes avances en robótica industrial al introducir robots en el mercado a través de ABB Robotics y KUKA Robotics.
Los robots de las fábricas actuales se utilizan en casi todos los procesos de montaje y fabricación existentes. Los robots no solo eliminan a los humanos de entornos peligrosos, sino que también ayudan a reducir los costos para que los propietarios de empresas sigan siendo competitivos al aumentar la eficiencia energética, la productividad, la exactitud y la precisión para una mejor calidad de producción. Ahora podemos ver la evolución de la automatización robótica de procesos en procesos como:
- Fabricación de vidrio
- Fábricas de pulpa y papel
- Procesamiento de alimentos y bebidas.
- Ensamblaje automotriz
- Separación de gas natural
- Generación de energía eléctrica
- Fabricación de electrónica
- Enlatado y embotellado
Robótica en fábricas manufactureras.
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Evolución de la domótica
La evolución de la automatización en la vida cotidiana se nota más cuando la experimentamos diariamente en nuestros hogares. A medida que la electrificación comenzó a crecer en el siglo XIX , se estima que el 70% de los hogares estadounidenses estaban electrificados alrededor de 1930. La distribución de energía eléctrica generó la posibilidad de que los propietarios tuvieran medios para alimentar los primeros electrodomésticos como:
- Calentadores de agua
- Secadoras de ropa
- Lavaplatos
- Refrigeradores
- Aspiradoras
- Lavadoras
- Máquinas de coser
Calentamiento de agua en casa
Aunque muchos de estos electrodomésticos empezaron siendo demasiado caros para la mayoría de los hogares, la introducción gradual en el mercado combinada con la mejora de las tecnologías finalmente los hizo más asequibles.
En la década de 1970, la gran caída del precio del hardware informático provocó una caída significativa del precio de los productos electrónicos. Esto permitió que los electrodomésticos fueran más accesibles para usos domésticos. Entre los años 1990 y 2000, la tecnología de Internet se estaba desarrollando significativamente. Esto permitió que los hogares inteligentes se volvieran más asequibles, lo que resultó en un aumento de la popularidad de la automatización del hogar. La automatización del hogar se puede encontrar fácilmente en los hogares modernos de hoy con tecnologías inteligentes como luces automáticas, controles de HVAC, sistemas de seguridad, elevadores de TV y controles de entretenimiento. Ahora podemos acceder cómodamente a todas estas tecnologías inteligentes a través de un teléfono inteligente con aplicaciones de hogar inteligente compatibles. Dado que trabajar desde casa se está volviendo una práctica cada vez más común, también hemos visto un aumento en la demanda de escritorios eléctricos de pie .
Hogar inteligente: controles de luces y entretenimiento
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En resumen
La evolución de la automatización en la vida cotidiana ha ido sucediendo a lo largo de la historia y seguirá abriéndose camino en las generaciones futuras. A medida que nuestra tecnología avance en el futuro, ahora podemos esperar ver la evolución de la automatización de procesos robóticos teniendo un mayor impacto en nuestra industria.
Esperamos que esto le haya resultado tan informativo e interesante como a nosotros, especialmente si estaba interesado en la historia de la automatización industrial. Si tiene alguna consulta o desea hablar más sobre nuestros productos, ¡no dude en comunicarse con nosotros! Somos expertos en lo que hacemos y estaremos encantados de ayudarle en todo lo que podamos.
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