Antecedentes Automatización

Introducción a la automatización

Antecedentes

M.C Daniela Bacre Guzmán

La automatización es el conjunto de elementos o procesos informáticos, mecánicos y electromecánicos que operan con mínima o nula intervención del ser humano.

La retroalimentación y la capacidad de hacer ajustes con esa información es la que indica que tan autosuficiente es un sistema automatizado, un brazo robótico que se utiliza en el armado de autos es un ejemplo de alta independencia, ya que con sus sensores y su programación puede ejecutar su tarea sin intervención humana, un tanque de leche que solo tiene un sensor de temperatura, pero el apagado o prendido del mismo se hace de forma manual es un ejemplo de un sistema semiautomatizado.

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Inicios

Desde el advenimiento de la civilización, el hombre ha intentado constantemente reemplazar el esfuerzo humano por máquinas y por sistemas de control. Ya en la Edad de Piedra se diseñan los primeros dispositivos de la automatización, consistentes en trampas para cazar animales.

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Las primeras evidencias de la actividad consciente del hombre en el campo del Control Automático se encuentran en los sistemas de regadíos en Babilonia, sobre el 2000 a.C. y conocidas a través de las leyes grabadas en el código de Hamurabi

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Filón de Bizancio creó el primer molino de agua (izquierda) sobre el I a.C. De hecho, ideó la bomba de agua para llevar el agua a un punto más alto usando la fuerza del propio agua. También se le ocurrió diseñar una camarera automática (derecha); cuando le ponías un vaso en la mano, te servía de la jarra de su otra mano vino y después agua a voluntad según como quisiéramos de fuerte el vino.

Aelópila

Herón de Alejandría inventó la Aelópila (o Eolípila) en el siglo I d.C., primera turbina de vapor (Fig. 1.4). Una eolípila es una máquina constituida por una cámara de aire (generalmente una esfera o un cilindro), con tubos curvos por donde es expulsado el vapor. La fuerza resultante por esta expulsión hace que el mecanismo comience a girar, según la ley de acción-reacción.

Aelópila

Con la Aelópila conseguía que las puertas de los templos se abrieran solas

Tornillo de Arquímedes

Arquímedes, aparte de su famoso teorema, también inventó el tornillo de Arquímedes, que permitía sacar agua hacia un lugar más elevado con una simple manivela

Renacimiento

Galileo (telescopio, primera ley del movimiento, padre de la astronomia),

Copérnico (heliocentrismo), Kepler (órbitas alrededor del sol),

Newton (ley de la gravitación universal, mecánica clásica)

Descartes (racionalismo, geometría analítica)

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En España es conocido el Hombre de palo construido por Juanelo Turriano en el siglo XVI para el emperador Carlos V. Este autómata con forma de monje, andaba y movía la cabeza, ojos boca y brazos.

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Otro hito importante en la historia de la Automática es el telar de Jacquard (1801). Jacquard fue el primero en aplicar las tarjetas perforadas como soporte de un programa de trabajo, es decir, eligiendo un conjunto de tarjetas, se definía el tipo de tejido que se deseaba realizar (Fig. 1.10). Estas máquinas constituyeron los primeros precedentes históricos de las máquinas de control numérico.

Edad Contemporanea

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Desde el siglo XVIII la Automatización ha sufrido una evolución exponencial

Edad Contemporanea

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En 1835, Charles Babbage presenta su máquina analítica que viene a ser la precursora del ordenador. La cual debía funcionar con un motor a vapor y habría tenido 30 m de largo por 10 de ancho. Para la entrada de datos y programas había pensado utilizar tarjetas perforadas.

Edad Contemporanea

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En 1842, Ada Lovelace escribe el primer algoritmo para la máquina que, no obstante, nunca se construyó por los problemas de resistencia de los materiales de la época.

Edad Contemporanea

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En 1913, la Ford Motor Company introdujo una línea de ensamblaje de producción de automóviles que se considera uno de los tipos de automatización pioneros en la industria manufacturera. Antes de eso, un coche era construido por un equipo de trabajadores cualificados y no cualificados.

Edad Contemporanea

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La productividad de las fábricas aumentó rápidamente debido a la electricidad (especialmente la alterna debida a Nikola Tesla) en la década de 1920 y en la década de 1930. La industria automotriz lideraba la carga en la automatización industrial.

Edad Contemporanea

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• En 1946 aparece la versión definitiva del ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator), primer ordenador electrónico. Consumía 175.000 W de potencia (aproximadamente, lo que 220 braseros conectados simultáneamente).
• En 1948 Walter Brattain y John Bardeen, de los Laboratorios Bell, en Estados Unidos, inventan el transistor. Es el gran avance que lleva al mundo actual.
• En 1958, Jack Saint Clair Kilby inventa el microchip, que permite integrar varios transistores en un único montaje, con la consecuente evolución.

Edad Contemporanea

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En 1968 se abrieron paso en la historia los PLC (Controlador Lógico Programable) con el Control Industrial Modular creado por Dick Morley. Así se dio paso a la automatización de procesos electromecánicos propios de las líneas de montaje. En cuanto a las máquinas, en 1978 AMK inventó la programación CNC (Control Numérico Computarizado) que permitiría su control remoto.

Edad Contemporanea

• En 1971, la empresa Intel lanza el primer microprocesador, el 4004.
• En 1975 un cliente encargó un sistema de control Beckhoff con una peculiaridad: que fuera equipado con un disco duro con la finalidad de recoger datos. La solución se hizo integrando un PC en el sistema y a partir de este momento se dieron cuenta de que el PC integrado podía servir para mucho más, lo que provocó una revolución en la automatización industrial.
• En 1990 comienzan a montarse las fábricas totalmente automatizadas.

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