Lección 18: Automatización

Definición:

Automatización[1].

1. f. Acción y efecto de automatizar, automatizar.

1. tr. Convertir ciertos movimientos corporales en movimientos automáticos o indeliberados.

2. tr. Aplicar la automática a un proceso, a un dispositivo, etc. autómata.

(Del lat. automăta, t. f. de -tus).

1.  m.  Instrumento  o  aparato  que  encierra  dentro  de  sí  el  mecanismo  que  le imprime determinados movimientos.

2. m. Máquina que imita la figura y los movimientos de un ser animado.

3. m. coloq. Persona estúpida o excesivamente débil, que se deja dirigir por otra.

AUTOMATIZACIÓN
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Con  el  nacimiento  de  la  Revolución  Industrial,  muchas  fábricas  tuvieron  gran aceptación   por   la   automatización   de   procesos   repetitivos   en   la   línea   de ensamblaje.   La   automatización   consiste,   principalmente,   en   diseñar   sistemas capaces  de  ejecutar  tareas  repetitivas  hechas  por  los  hombres,  y  capaces  de controlas   operaciones   sin   la   ayuda   de   un   operador   humano.   El   término automatización también se utiliza para describir a los sistemas programables que pueden   operar   independientemente   del   control   humano.   La   mayoría   de   las industrias  has  sido  automatizadas  o  utilizan  tecnología  para  automatizar  algunas labores;  en  la  industria  de  la  telefonía,  marcación,  transmisión  y  facturación  esta completamente automatizados. Los ferrocarriles son controlados por herramientas automáticas   de   señalización,   las   cuales   cuentan   con   sensores   capaces   de detectar  el  cruce de  carros  en  un  punto  en especial, esto  significa que  se  puede tener vigilado el movimiento y localización de vagones de tren.

Pero no todas las industrias requieren el mismo grado de automatización. La agricultura es una industria difícil de automatizar, y con esto se ha vuelto más mecanizada, esencialmente en el procesamiento y empaque de comida. De manera similar, los doctores pueden dar consulta asistiéndose en una computadora, pero finalmente el doctor, y no la computadora, termina por dar el diagnóstico final al paciente.

Las industrias del aceite y la química en especial, han desarrollado métodos de flujo continuo de producción, a causa de la naturaleza de los materiales utilizados; en la industria de la refinería, aceite crudo penetra en un punto y fluye continuamente a través de pipas, destilación, y herramientas de reacción para ser procesadas en productos como la gasolina o el aceite. Un arreglo de herramientas de control automático manejado por un microprocesador y coordinado por una computadora central se utiliza para el control de válvulas, termostatos, o cualquier otro equipo que requiera ser regulado por las ocurrencias de flujo o reacción.

Los robots comenzaron a aparecer en este proceso de automatización industrial hasta la aparición de las computadoras en los 40’s. Estos robots computarizados, están equipados con pequeños microprocesadores capaces de procesar la información que le proveen los sensores externos y así es como el robot puede tomar cambiar o mantener una operación en ejecución, a esto se le llama retroalimentación, y forma parte de la Cibernética. La retroalimentación es esencial en cualquier mecanismo de control automático, ya que ayuda a controlar los factores externos que le afecten en la correcta ejecución de sus operaciones normales.

ANTECEDENTES
[3]

Antiguamente, se creaban artefactos capaces de realizar tareas diarias y comunes para los hombres, o bien, para facilitarles las labores cotidianas; se daban cuenta de que había tareas repetitivas que se podían igualar con un complejo sistema, y es así como se comienza a crear máquinas capaces de repetir las mismas labores que  el  hombre  realizaba,  y  como  ejemplo  de  estas  máquinas  podemos  citar  las siguientes:

    ·         La rueda como medio de transporte o como herramienta, por ejemplo, para un alfarero.
    ·         El engrane.
    ·         La catapulta como arma de combate.
    ·         El  molino,  ya  sea  para  obtener  agua  de  las  entrañas  de  la  tierra,  o  como moledor de granos.

Historia de los autómatas.

 


 

Desde hace cientos de años antes de Cristo, se comenzaron a crear  autómatas,  antecesores  de  los  autómatas  actuales;  en seguida se muestra una lista de autómatas creados, y que se tienen   como   referencia   para   tomarlos   como   antecesores.

Solamente por citar algunos de estos inventos, se mencionan los siguientes:

  • En  1500  a.  C.,  Amenhotep,  hermano  de  Hapu,  construye  una  estatua  de Memon,  el  rey de  Etiopía,  que  emite  sonidos  cuando  la  iluminan  los  rayos  del sol al amanecer.
  • En el 500 a. C., King-su Tse, en China, inventa una urraca voladora de madera y bambú y un caballo de madera que saltaba.
  • Entre  el  400  y 397  a. C.,  Archytar  de  Tarento  construye  un  pichón de  madera suspendido  de  un  pivote,  el  cual  rotaba  con  un  surtidor  de  agua  o  vapor, simulando el cuelo. Archytar es el inventor del tornillo y la polea.
  • Entre  el  300  y  270  a.  C.,  Cresibio  inventa  una  clepsidra  (reloj  de  agua)  y  un órgano que funciona con agua.
  • Entre  el  220  y  200  a.  C.,  Filon  de  Bizancio  inventó  un  autómata  acuático  y  la catapulta repetitiva.
  • En el año 206 a. C., fué encontrado el tesoro de Chin Shih Hueng Ti consistente en  una  orquesta  mecánica  de  muñecos,  encontrada  por  el  primer  emperador Han.
  • En  el  año  62  d.  C.,  Hero  de  Alejandría  hace  un  tratado  de  autómatas,  un famoso registro de aplicaciones de la ciencia que pueden ser demostrados por medio de un autómata, así como su teatro automático en el cual, las figuras que se encuentran montadas en una caja, cambian de posición ante los ojos de los espectadores: pájaros cantores, trompetas que suenan, medidores de la fuerza del   vapor,   animales   que   beben,   termoscopios,   sifones   y   máquinas   que operaban con monedas.
  • Año 335 d. C., Hsieh Fec construye un carro con cuatro ruedas con la figura de Buda, hecha de madera de sándalo.
  • En  el  año  700  d.  C.,  Huang  Kun  construyó  barcos  con  figuras  de  animales, cantantes, músicos y danzarines que se movían.
  • En  el  770 d.  C.,  Yang Wu-Lien  construye  un  mono  que  extiende  sus  manos  y dice  "¡Limosna!  ¡Limosna!",  guardando  su  recaudación  en  una  bolsa  cuando alcanza un peso determinado.
  • El  príncipe  Kaya,  hijo  del  Emperador  Kannu,  construye  en  el  año  840  una muñeca que derrama agua.
  • En el 890, Han Chih Ho hace un gato de madera que caza ratas, y moscas tigre que bailan.
  • El  sabio  príncipe  hindú  Bhoja,  escribe,  en  el  año  1050,  el  Samarangana- Sutradhara,  que  incluye  comentarios  sobre  la  construcción  de  máquinas  o yantras.
  • Alberto Magno (1204 - 1272) crea un sirviente mecánico.
  • Roger  Bacon  (1214  -  1294)  construye,  después  de  7  años,  una  cabeza  que habla.
  • En  el  año  1235,  Villard  d’Honnecourt  hace  un  libro  de  esbozos  que  incluyen secciones de dispositivos mecánicos, como un ángel autómata, e indicaciones para la construcción de figuras humanas y animales.
  • Reloj con forma de gallo que canta en la catedral de Strasbourg, que funcionó desde 1352 hasta 1789.
  • Leonardo  Da  Vinci  construye  en  el  año  1500  un  león  automático  en  honor  de
  • Luis XII que actúa en la entrada del Rey de Milán.
  • Salomón  de  Caus  (1576  -  1626)  construye  fuentes  ornamentales  y  jardines placenteros, pájaros cantarines e imitaciones de los efectos de la naturaleza.
  • En 1640, René Descartes inventó un autómata al que se refiere como "mi hijo Francine".
  • En 1662, se abre en Osaka el teatro Takedo de autómatas.
  • Jacques de Vaucanson, construye el pato, el autómata más conocido; un pato hecho  de  cobre,  que  bebe,  come,  grazna,  chapotea  en  el  agua  y  digiere  su comida como un pato real. Previamente construye un flautista y un tamborilero en 1738; el primero consistía en un complejo mecanismo de aire que causaba el movimiento de dedos y labios, como el funcionamiento normal de una flauta.
  • Los  Maillardet  (Henri,  Jean-David,  Julien-Auguste,  Jacques-Rodolphe)  hicieron su aparición a finales del siglo XVIII y principios del XIX, construyen un escritor- dibujante, con la forma de un chico arrodillado con un lápiz en su mano, escribe en  inglés  y  en  francés  y  dibuja  paisajes.  Construyen  un  mecanismo  "mágico"
  • que responde preguntas y un pájaro que canta en una caja.
  • Robert   Houdini   construye   una   muñeca   que   escribe.   También   realiza   un pastelero, un acróbata, una bailarina en la cuerda floja, un hombre que apunta con una escopeta y una artista del trapecio.

 


 

Como  nos  podemos  dar  cuenta,  los  autómatas  construidos hasta  este  entonces,  solamente  servían  para  entretener  a propios   y  extraños,   no   tenían   una   aplicación   práctica   en alguna   área   en   específico.   "Estas   máquinas   funcionaban generalmente por medio de movimientos ascendentes de aire o agua caliente. El vertido progresivo de un líquido provocaba rupturas de equilibrio (o bien la caída de un peso) en diversos recipientes   provistos   de   válvulas;   otros   mecanismos   se basaban  en  palancas  o  contrapesos.  Mediante  sistemas  de este tipo se construían pájaros artificiales que podían "cantar" o  "volar",  o  puertas  que  se  abrían  solas.  Las  construcciones  de  la  escuela  de Alejandría  se  extendieron  por  todo  el  Imperio  Romano  y  posteriormente  por  el mundo árabe. En el siglo XIII, Al-Djazari apareció como el heredero de todas ellas con la publicación   de su   "Libro   del   conocimiento de los  procedimientos mecánicos", uno de cuyos grabados se reproduce aquí. Se trata de una fuente de distribución de agua."

 
Estado Actual[4]


QUE SON LOS EDIFICIOS INTELIGENTES?

Son  simplemente,  construcciones  con  un  nivel  de  alta  tecnología  en  todos  sus procesos.

Eso  quiere  decir  que  TODOS  los  profesionales  que  intervienen  en  el  DISEÑO, CONSTRUCCIÓN,  INTERVENTORÍA,  GERENCIA  DE  PROYECTO, COMERCIALIZACIÓN  y  demás  áreas  vitales  para  el  proyecto,  deben  tener  lo conocimientos necesarios para integrar nuevos aspectos que  de forma sincronizada  permitan  disfrutar del  concepto de EFICIENCIA. Una  construcción  inteligente,  es  una  construcción  EFICIENTE,  eso  quiere  decir que puede    hacer mucho con la  mínima cantidad  de recursos. Por  ejemplo,  un  pequeño  centro  de  salud,  en  un  municipio  apartado,  que  recicle sus  desperdicios, soporte  los  cortes de energía  eléctrica  con fotoceldas solares, mantenga una temperatura adecuada aprovechando la  arborización y la orientación de sus fachadas de acuerdo al recorrido del sol, controle sus usuarios, empleados, proveedores y visitantes con un sencillo sistema de video que sirve de control de acceso y centralice la iluminación en el cuarto de vigilancia; es mucho más "inteligente" que un supermoderno   edificio   con  altísima tecnología, sobrecostos  enormes  y  sofisticados  sistemas  que  ni  siquiera  se  hablan  unos  con otros.

El concepto de EFICIENCIA comienza a verse por la simplicidad - y es que lo más simple, casi siempre es lo que mejor funciona y lo que menos falla -, seguido de la flexibilidad   y   la   capacidad   de   proyectarse   a   la   necesidades   en   un   futuro. Desde  el  punto  de  vista  Electrónico,  -  que  es  nuestro  fuerte  -  debo  decir  que  un edificio inteligente debe albergar tecnología               en cuatro frentes diferentes: Seguridad,   Comunicaciones,   Apoyo   Logístico   y   Automatización   de   procesos. Sin  embargo  no  sirve  de  nada  invertir  mucho  dinero  en  estas  tecnologías,  si  por ejemplo,  al  arquitecto  se  le  olvidaron  los  parqueaderos  de  visitantes,  o  si  por pensar en mucha seguridad cambió los espacios de naturaleza abierta por muros de 3 metros con cero estética. Hablar de la parte electrónica implica un correcto balance entre todos los aspectos concernientes al proyecto. Volvamos a lo nuestro, la tecnología de punta..... Cuando hablamos de seguridad, casi siempre pienso en Circuito Cerrado de TV, control de acceso, alarmas contra intrusión e incendio, sistemas de apoyo a requisas y seguridad en la información. Una   adecuada   INTEGRACION   entre   estos   subsistemas   permite   un   nivel   de seguridad adecuado, cumpliendo las normas internacionales y permitiendo que la información se centralice en un solo lugar.

Si  hablamos  de  comunicaciones,  debemos  pensar  en  las  redes  telefónicas,  las redes  de  datos  -tan  indispensables  como  las  anteriores  hoy  en  dia-,  las  redes multimedia   de   audio   y   video   que   reemplazan   a   las   tradicionales   de   sonido ambiental  y  televisión  comunal,  redes  de  sonido  y  audio  profesional  (solo  para auditorios o áreas similares) y todos los canales de comunicación hacia el exterior. Cuando  nos  referimos  a  las  redes  de  Automatización  de  procesos,  estamos hablando  de  control  centralizado  de  iluminación  -  que  es  lo  que  mas  consume energía-,  supervisión  y  control  de  equipos  electromecánicos  (ascensores,  aire acondicionado,  motobombas,  plantas  eléctricas,  UPS,  subestación,  entre  otras), control de fluidos, distribución del control en toda la edificación y centralización de la información en un solo punto que de forma automática realice operaciones con la mínima intervención del operador.

Finalmente  los  sistemas  de  apoyo  logístico,  se  refieren  a  todo  los  elementos electrónicos  que  permiten  una  operación  de  cada  sitio  con  mayor  seguridad  y confort.  Nos  referimos a  los  sistemas de  información  administrativos  para  control de inventarios, ventas y contabilidad en general, a las redes especiales para fines muy especiales (por ejemplo el sistema de llamado de enfermeras en un hospital, o   el   sistema   de   control   de   taquillas   en   en   estadio   o   el   sistema   de   redes inalámbricas  para  hacer  pedidos  en  un  restaurante  o  el  sistema  de  control  de inventarios por RFID en un almacén de cadena, solo por dar algunos ejemplos).

La INTEGRACIÓN real de estos cuatro grandes sistemas electrónicos, compartiendo  información,      registrando todo cuanto  acontece      en medios electrónicos  para   su  posterior   investigación,   disminuyendo   la  intervención   de humanos  en  los  procesos  y  alertando  al  operador  cuando  eventos  anormales ocurran permiten tener un adecuado sistema electrónico que apoya el concepto de edificio inteligente en nuestro medio.

Quiero terminar el dái de hoy, recordando que lo simple siempre es lo mejor.... el grado  de  sofisticación  debe  reducirse  al  máximo  en  cada  caso.  Pero  también quiero  recordar  que  los  extremos  son  malos,  las  cosas  muy  simples  son  buenas solo si hacen lo que realmente queremos que hagan. Asi que un buen diseño de edificio  inteligente  es  aquel  que  logra  un  balance  perfecto  entre  alta  tecnología, recursos económicos y capacidad operativa.



[1] REAL ACADEMIA ESPAÑOLA, Diccionario de la lengua española, marzo de 2006. http://www.rae.es.

[2] http://isaacasimov.garcia-cuervo.com/Robotica.htm#Automatización,  Junio 2006

[3] http://isaacasimov.garcia-cuervo.com/Robotica.htm#Historia

[4] http://edificiosinteligentes.blogspot.com/,  Ing. Germán Alexis Cortés, Consultor – Automatización de Edificios. Mayo 2006