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Introducción

Descripción general de IoT y su impacto en los procesos industriales

Internet de las cosas (IoT) se refiere al concepto de conectar dispositivos y objetos físicos a Internet para permitir la recopilación, el análisis y la comunicación de datos en tiempo real. En entornos industriales, IoT desempeña un papel fundamental a la hora de impulsar la automatización, la eficiencia y la conectividad en todos los procesos de producción.

Al permitir que varias máquinas, robots y dispositivos se conecten y compartan datos sin problemas, IoT allana el camino para una mayor transparencia y trazabilidad en las cadenas de suministro. También permite el mantenimiento predictivo, la gestión remota de activos y la excelencia operativa general. La industria de las bebidas se beneficiará enormemente con la aparición del IoT y las operaciones conectadas basadas en datos.

Necesidad creciente de conectividad en líneas de producción automatizadas

Las empresas de bebidas dependen en gran medida de líneas de producción automatizadas con robótica avanzada y tecnología inteligente. A medida que estas líneas de producción se vuelven cada vez más complejas, también aumenta proporcionalmente la necesidad de una conectividad efectiva y un intercambio de datos en tiempo real.

Las soluciones de IoT, como enrutadores industriales, puertas de enlace Ethernet y dispositivos perimetrales, satisfacen esta necesidad de conectividad confiable y de baja latencia directamente en la planta de producción. Permiten que varias partes de la línea automatizada compartan datos y trabajen en coordinación. Las puertas de enlace perimetrales, en particular, desempeñan un papel fundamental a la hora de agregar y procesar datos en tiempo real procedentes de automatizaciones antes de transportarlos a la nube.

Desafío: Equilibrar el acceso rápido a los datos y reducir la presión de la computación en la nube

Sin embargo, a medida que se generan más y más datos en el taller, depender únicamente del análisis basado en la nube genera problemas como latencia, aumento de los costos informáticos y congestión del ancho de banda. Las empresas de bebidas necesitan soluciones inteligentes que puedan filtrar y preprocesar datos localmente para extraer solo datos de valor agregado antes de transferirlos a la nube.

Este enfoque informático equilibrado permite tomar decisiones rápidas basadas en datos en el sitio sin ejercer una presión excesiva sobre la infraestructura de la nube. La solución de gateway de borde adecuada puede ayudar a las empresas a superar este desafío clave.

Desafíos en la recopilación de datos en la producción industrial

Diversos dispositivos automatizados, interfaces industriales y protocolos no uniformes.

Las líneas modernas de producción de bebidas emplean varios tipos de automatizaciones como robótica, sistemas transportadores, unidades de filtración, sopladoras, etiquetadoras, llenadoras, etc. Estos dispositivos avanzados utilizan diferentes protocolos industriales como Profinet, EtherNet/IP, Modbus, OPC UA, etc. para la comunicación.

La diversidad de interfaces y protocolos plantea desafíos importantes a la hora de recopilar y agregar datos de diversas automatizaciones de líneas de producción. Esto dificulta obtener una visión unificada del proceso de producción.

Falta de apertura en diferentes marcas y dispositivos.

Además, diferentes unidades y dispositivos de procesamiento de bebidas tienen firmware y conjuntos de herramientas propietarios. Esta falta de apertura entre marcas y modelos de terceros complica aún más el intercambio fluido de datos y la interoperabilidad en toda la línea de producción.

Dificultad en la recopilación de datos en varios procesos de producción.

En las grandes plantas de bebidas, a menudo hay múltiples líneas de producción que se ocupan de procesos como manipulación de materias primas, mezcla, fermentación, filtración, embotellado, etiquetado, embalaje, etc. Recopilar y coordinar datos a través de procesos tan variados con interacciones complejas es muy difícil. Requiere una solución IIoT avanzada diseñada específicamente para entornos industriales.

Solución: AR7091GK Edge Gateway en producción de bebidas

Introducción a la puerta de enlace perimetral AR7091GK

La puerta de enlace industrial AR7091GK ofrece una solución personalizada para abordar los desafíos de la recopilación de datos y la conectividad en la producción automatizada de bebidas.

Proporciona opciones integrales de conectividad por cable e inalámbrica a través de varias interfaces de nivel industrial y tecnologías de comunicación de vanguardia.

Abordar los desafíos en la recopilación de datos industriales

Esta puerta de enlace inteligente puede recopilar y converger datos de diversos dispositivos de campo independientemente de la marca y el protocolo de comunicación. Integra a la perfección la compleja automatización de líneas de producción al tiempo que resuelve problemas de interoperabilidad.

Enfoque específico en la línea de producción de bebidas.

El AR7091GK tiene un diseño mecánico robusto con clasificación industrial que evita la entrada de polvo y humedad en el piso de producción de bebidas. Puede soportar vibraciones, golpes y temperaturas extremas en las instalaciones de procesamiento.

La puerta de enlace utiliza capacidades informáticas avanzadas para análisis locales antes de transferir de forma segura datos de valor agregado a la nube. Esto lo convierte en una solución ideal para los desafíos de conectividad de datos en plantas de bebidas automatizadas.

Línea de producción automatizada para bebidas

Recolección de datos en diferentes eslabones de producción

Descripción general de la línea de producción automatizada de bebidas.

Los procesos comunes en la producción automatizada de bebidas de principio a fin incluyen:

  1. Manipulación de materias primas
  2. Mezclar y disolver
  3. Fermentación
  4. Filtración y carbonización.
  5. Llenado y envasado
  6. Etiquetado y codificación
  7. Empaquetado y paletización de cajas.

Cada proceso implica varios tipos de automatizaciones como cintas transportadoras, patines de filtración, máquinas llenadoras, robots de recogida y colocación, dispensadores automáticos de etiquetas, etc. Una puerta de enlace perimetral como AR7091GK recopila y coordina datos en cada enlace de producción crítico.

Computación perimetral para operación de maquinaria y datos de eficiencia de producción

El AR7091GK se integra con el sistema MES de la planta de bebidas para extraer indicadores OEE en tiempo real de la línea de producción. Proporciona información sobre la utilización, el rendimiento, la disponibilidad, la calidad del producto y la eficiencia general de la máquina.

1. Ejemplos: protocolo Profinet + aplicación de alarma por SMS

Para una máquina etiquetadora automática que utiliza comunicación Profinet, el AR7091GK recopila diagnósticos granulares como velocidad de funcionamiento, recuento de etiquetas, tasa de rechazo, etc. En caso de fallas, activa alertas por SMS al personal de mantenimiento para su rápida rectificación.

Robots industriales 4G y adquisición de datos en tiempo real

Las plantas modernas utilizan robots colaborativos habilitados para 4G para el movimiento de materiales, paletizado, cuidado de máquinas, etc. La puerta de enlace AR7091GK aprovecha la conectividad 4G para adquirir datos críticos, como el consumo de electricidad y agua, de estos robots en tiempo real.

1. Ejemplos: protocolo OPC UA + reanudación de carga de datos

Para los robots de inspección por visión 4G que utilizan el protocolo OPC UA, la puerta de enlace inteligente reanuda automáticamente cualquier interrupción en la carga de datos debido a fluctuaciones de la red sin reenviar el paquete completo. Esto permite una recopilación de datos confiable en tiempo real.

Adquisición de datos del transportador durante el movimiento del material.

Las plantas de bebidas utilizan sistemas transportadores largos para el movimiento de materias primas, productos intermedios y productos terminados entre procesos. El AR7091GK adquiere el estado de funcionamiento, la velocidad de la correa y otros datos de IoT de los transportadores a través del protocolo EtherNet/IP para coordinar el movimiento del material.

1. Ejemplos: protocolo EtherNET/IP + alarma IO

En caso de falla de los sensores de proximidad o actuadores en el sistema transportador, el AR7091GK activa alarmas IO a través de EtherNet/IP para indicar la ubicación y el componente exactos. Esto permite una rápida detección y rectificación.

Análisis del consumo de energía en la producción automatizada de bebidas.

Importancia del análisis del consumo de energía.

La energía es un recurso crítico en toda la industria de bebidas. El análisis detallado del consumo de energía de diferentes automatizaciones de líneas de producción proporciona información útil para optimizar el uso de energía y mejorar la sostenibilidad.

El papel del AR7091GK en la recopilación de datos de energía de las instalaciones de producción

La puerta de enlace AR7091GK utiliza el protocolo Modbus TCP para adquirir datos granulares de energía de equipos de procesamiento de bebidas como calderas, sistemas de refrigeración, ventilación, bombas, máquinas llenadoras, etc.

1. Ejemplos: protocolo Modbus, preprocesamiento y limpieza de datos

Recopila patrones de consumo de energía de una planta de pasteurización flash a través de Modbus, preprocesa estos datos para eliminar ruido y anomalías y carga datos limpios en la nube para su análisis, lo que ofrece un ahorro de ancho de banda de más del 20 %.

Beneficios del análisis del consumo de energía para la mejora de la eficiencia

Al recopilar datos sobre el uso de energía en todos los activos, las empresas de bebidas pueden identificar áreas de optimización, ajustar el tamaño de los equipos y desarrollar iniciativas de sostenibilidad, todo lo cual refuerza la excelencia operativa. El análisis en tiempo real también previene apagones y mejora la confiabilidad de la energía.

Conclusión

Resumen de los desafíos en la recopilación de datos industriales

Para concluir, algunos desafíos clave en la agregación de datos industriales incluyen:

  • Protocolos, marcas y dispositivos heterogéneos que no pueden intercomunicarse
  • Dificultad para recopilar y coordinar datos en procesos de producción automatizados complejos
  • Volúmenes excesivos de datos de IoT sobrecargan la infraestructura de la nube

Destacando la eficacia de AR7091GK para abordar estos desafíos

La puerta de enlace industrial AR7091GK proporciona soluciones tangibles a estos desafíos de conectividad y recopilación de datos en las líneas de producción de bebidas, lo que permite a las plantas continuar su viaje de transformación digital.

Enfatizando el papel de la informática de punta en la optimización de las líneas de producción automatizadas

Al procesar y analizar datos cerca de la fuente, AR7091GK reduce la dependencia de la infraestructura de la nube. Su versátil conectividad por cable e inalámbrica permite que las líneas de producción de bebidas se vuelvan basadas en datos, eficientes y altamente automatizadas.

Implicaciones y tendencias futuras

Posibles avances en IoT y computación de punta para aplicaciones industriales

Con avances exponenciales en digitalización, computación de punta, 5G e IIoT, los productores de bebidas pueden esperar que las soluciones se vuelvan cada vez más inteligentes, autónomas, predictivas y eficientes en los próximos años.

Los dispositivos perimetrales se volverán más inteligentes y analizarán incluso transmisiones de video en la línea de producción mediante inferencia de IA. Las automatizaciones podrían autodiagnosticar problemas, activar flujos de trabajo de mantenimiento de forma proactiva e incluso adaptar los parámetros operativos de forma independiente en respuesta a los datos.

El papel de la tecnología en la configuración del futuro de las líneas de producción automatizadas

Sin lugar a dudas, la tecnología está desempeñando un papel transformador al impulsar la optimización, la adaptabilidad, la productividad y la flexibilidad en los procesos automatizados de la industria de bebidas. Las empresas de bebidas que adoptan la digitalización y las soluciones basadas en datos se están preparando para el éxito en el mercado en el futuro.

Conclusión

Resumen de los puntos clave discutidos en el artículo.

En resumen, este artículo proporcionó una descripción general de:

  1. El impacto del IoT y la conectividad para impulsar la automatización y la eficiencia en la producción de bebidas
  2. Desafíos como la complejidad de la agregación de datos de producción y la carga de la infraestructura de la nube
  3. Cómo la puerta de enlace perimetral AR7091GK aborda estos desafíos
  4. Uso de informática de punta en enlaces como maquinaria, robots y transportadores en líneas de bebidas
  5. Papel del análisis de datos en la mejora de la eficiencia energética y la sostenibilidad

Reforzamiento de la importancia de una recopilación eficiente de datos en la producción de bebidas

A medida que se intensifica la competencia, la capacidad de recopilar, analizar y optimizar datos de producción sirve como factor diferenciador para los líderes de la industria de bebidas del mañana. La adopción de soluciones informáticas de vanguardia como el AR7091GK allana el camino de la transformación digital.

Fomento a las industrias para que adopten soluciones innovadoras como AR7091GK para mejorar la eficiencia en las líneas de producción automatizadas.

En conclusión, los actores de alimentos y bebidas deberían adoptar de manera proactiva soluciones informáticas de vanguardia en sus talleres para maximizar las ganancias de eficiencia, la agilidad basada en datos y la conectividad en entornos de producción automatizados, desbloqueando un valor comercial transformador.

Preguntas más frecuentes

¿Cuáles son los ejemplos de líneas de producción automatizadas?

Algunos ejemplos de líneas de producción automatizadas incluyen líneas de montaje para embalaje, etiquetado, producción de piezas mecánicas, fabricación de electrodomésticos, etc. En la industria de bebidas, se utilizan líneas altamente automatizadas para procesos como embotellado, enlatado, barriles, embalaje y carga de cajas.

¿Qué es la automatización en la industria de alimentos y bebidas?

Las instalaciones de alimentos y bebidas aprovechan la tecnología de automatización para optimizar los procesos de fabricación utilizando equipos como transportadores, sensores, motores, actuadores, bombas y sistemas robóticos guiados por visión artificial. Esto aumenta el rendimiento, la consistencia de la calidad y la productividad al tiempo que reduce la dependencia laboral.

¿Qué es un proceso de producción automatizado?

Un proceso de producción automatizado utiliza equipos mecanizados avanzados como robots, transportadores y sistemas de visión artificial para realizar tareas de fabricación con una mínima intervención manual en toda la planta de producción para aumentar la confiabilidad, la precisión y los volúmenes de producción.

¿Qué es una línea de montaje automatizada?

Una línea de montaje automatizada emplea tecnología robótica para ensamblar componentes o productos terminados sin participación humana. Por ejemplo, las plantas embotelladoras cuentan con líneas de montaje automatizadas para el etiquetado, sellado, envasado, etc.

¿Qué es una línea de producción de alimentos automatizada?

Una línea de producción de alimentos automatizada consta de estaciones de trabajo mecanizadas interconectadas como mezcladoras, hornos, extrusoras, cintas transportadoras, sistemas de inspección de calidad, etc. para producir en masa productos alimenticios como pan, pasta, snacks, etc. con una mínima asistencia humana.

¿Cómo hacer una línea de producción automática?

Para crear una línea de producción automatizada, los procesos de ensamblaje se dividen en pasos discretos y se asignan módulos/máquinas robóticas a cada paso según las necesidades de producción. Luego, los componentes se integran mediante un sistema de manipulación de materiales, como transportadores, y se conectan en red mediante protocolos de comunicación industrial.

¿Cómo IIoT EDGE Gateway transformará la fabricación de alimentos y bebidas?

Las puertas de enlace de borde IIoT brindan inteligencia procesable a los productores de bebidas al adquirir, procesar y analizar grandes cantidades de datos directamente en la planta en tiempo real. Esto transforma la eficiencia, la visibilidad, la adaptabilidad, la productividad, la salud de los activos, la confiabilidad energética y la sostenibilidad en toda la cadena de valor de fabricación.

La adopción de la puerta de enlace de borde industrial AR7091GK impulsada por capacidades avanzadas de IIoT facilita la fabricación basada en datos, desbloquea importantes oportunidades de eficiencia y allana el camino de la transformación digital para las instalaciones de producción de bebidas a través de la computación de borde. Su versatilidad aborda adecuadamente los desafíos de conectividad, interoperabilidad y análisis que surgen de la complejidad de los entornos de producción automatizados modernos.

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