Control por Lotes, Eficacia por Norma

Por Víctor Sánchez
InTech México Automatización, 
Edición Octubre – Diciembre 2010.

El batch o control por lotes ha perfeccionado considerablemente las operaciones de maquinaria dentro de los procesos de producción, pidiendo realizar varias acciones con un mismo equipo.

INTRODUCCIÓN

Dentro de las industrias de proceso, existen dos maneras de producir o hacer las cosas en lo que a operaciones, mecánicas o químicas, se refiere: procesos continuos y por lotes, intermitentes o batch, como son globalmente llamados. Los procesos continuos son aquellos que no presentarán modificación alguna durante largo tiempo y son los más utilizados actualmente en las plantas donde entra materia prima y sale producto permanentemente.

Mientras que los procesos por lotes o batch hacen referencia a aquellos que por su especificidad requieren de una serie de pasos más definidos y por lo general su uso es más intermitente; al contrario de los continuos.

Durante años, los procesos por lotes eran demasiado dispersos y por lo tanto poco efectivos, hasta que en 1995 la ISA (International Society of Automation) publicó y puso en marcha la norma ANSIII5A-588-01-1995, creando un lenguaje y modelos comunes para el diseño y la especificación de los sistemas de control para el procesamiento por lotes, algo necesario y muy esperado por la industria en general. Dentro de la Comisión Internacional de Electrotécnica, la normatividad equivalente al respecto es la lEC 61512-01.

Para los fabricantes de maquinaria, sometidos desde entonces a las constantes presiones para que generaran artefactos más flexibles, rápidos ya menores costos, la AN5I115A-588-01-1995, comúnmente conocida como 588, presagiaba una reducción bastante notable de la complejidad en el diseño de sistemas.

Así, pudieron hacer un uso óptimo de los sistemas modulares con el fin de minimizar costos, eliminar la necesidad de escribir códigos personalizados para cada una de las aplicaciones, acortar los plazos de desarrollo en la producción y permitir la reutilización del código escrito para un sistema en otros sistemas posteriores, con total independencia de la escala y complejidad.

Como parte de la evolución de esta iniciativa, en el 2001 se publicó AN5I115A-88.00.02-2001, que versa sobre la estructura de los datos y las directrices para los lenguajes; y en 2004 se implementó la AN5I115A88.00.03-2004, que toca el tema de los modelos y representaciones de fórmulas generales y de plantas.

En la industria de transformación, el objetivo primordial de los equipos de control por lotes es ser capaz de fabricar muchos productos con el mismo equipo y lineamientos, o llevar a cabo diferentes operaciones en un mismo producto, evitando realizar grandes reconfiguraciones manuales del equipo de producción y sin tener que reescribir el software del batch, una labor que resultaba costosa, tardada y algunas veces poco eficaz.

TECNOLOGLA PARA BATCH

Los avances informáticos basados en 588 existen prácticamente desde la publicación de dicha norma, sin embargo, no siempre han estado disponibles en los sistemas facilitados conocidos como “llave en mano”.

Para contrarrestar este detalle, las firmas desarrolladoras han trabajado en controladores con funciones 588 integradas que permiten adoptar una metodología de diseño modular, impulsando el diseño de máquinas y dispositivos compatibles con tal regla.

Por ejemplo, Rockwell Autornation con su software PhaseManager o el FactoryTalk Batch, ha introducido el código 588 en todos los controladores de la familia Logix, que ofrecen un marco normalizado para configurar y secuenciar la lógica de estado de fase directamente en el controlador. Con ello, los fabricantes de maquinaria reducen considerablemente los plazos de diseño de sistemas y disponen de soluciones de mayor capacidad y flexibilidad para sus clientes.

Por su parte, la compañía Emerson cuenta con su sistema DeltaV, basado en S88.01, desarrollando una biblioteca de módulos de software que pueden ser reutilizados, lo que reduce notablemente la cantidad de pruebas.

Este paquete incluye además subprogramas como Batch Executive, que coordina toda la actividad de procesamiento por lotes, registrando detalladamente el historial del control y los procedimientos de horarios y recursos; Recipe Studio, para configurar fácilmente los pasos del batch; y Campaign Manager, herramienta que gestiona el proceso, la fórmula, el equipo y el número de lotes que se van a ejecutar dentro de una campaña.

Actualmente, la tendencia en controladores de lotes es hacer más eficiente la programación de manera que puedan aprovecharse los equipos para realizar con ellos más productos o procesos.

Mientras eso sucede, las empresas continúan adaptándose a las tecnologías y normatividades recientemente expuestas.

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