Electrónica nueva

European Business Review estima que desde la pandemia de Covid, las empresas han aumentado su confianza en la automatización no solo para realizar tareas complejas de manera más rápida y continua, sino que en algunos casos ha sido el único método disponible ya que el acceso al lugar de trabajo para los trabajadores humanos estaba restringido.

La industria ha visto grandes avances en la automatización en el último siglo. Han pasado 110 años desde que Henry Ford introdujo la línea de ensamblaje móvil en su planta luego de una visita a una fábrica empacadora de carne donde vio el proceso. Tener trabajadores estacionarios y produciendo piezas de vehículos en lugar de moverse a lo largo de la línea para ensamblar un solo Modelo T aceleró la productividad en 1913.

El modelo de montaje fue ampliamente adoptado y las industrias de todos los sectores nunca han mirado hacia atrás. La introducción de la robótica y las líneas de producción motorizadas no solo ha acelerado la tasa de producción, sino que también ha liberado al personal de tareas rutinarias o tareas de levantamiento pesado.

Agregar inteligencia a los procesos y operaciones robóticas es un sector que también está creciendo para construir sistemas de producción flexibles, escalables y receptivos. Deloitte estima que el sector de la automatización inteligente está creciendo a una tasa compuesta anual del 40,6 % y alcanzará los 25 660 millones de dólares para 2027. Esto incluye la automatización robótica de procesos (RPA) mediante el aprendizaje automático, así como equipos para automatizar tareas manuales repetitivas.

comida en movimiento

La inspección de la calidad de los alimentos es una gran parte de esta automatización. Advantech ha desarrollado el sistema de inferencia de IA MIC-710AIX basado en la computadora integrada Jetson Xavier NX de NVIDIA. El diseño compacto y sin ventilador admite el aprendizaje profundo y se utiliza para la clasificación y clasificación óptica impulsada por IA.

Los sistemas informáticos integrados conforman el clasificador óptico de IA que utilizan, por ejemplo, los productores de café para inspeccionar los granos de café verde antes de tostarlos. Automatizar este proceso para detectar decoloración, fermentación, moho, daños por insectos y cáscaras astilladas o rotas antes del tostado puede acelerar la producción y reducir el riesgo de error.

El clasificador óptico de IA de Advantech se basa en los sistemas de inferencia de IA MIC-710AIX basados ​​en NVIDIA Jetson Xavier NX (en la imagen) y la PC industrial modular compacta sin ventilador MIC-770V2 de la empresa, que utiliza el zócalo de CPU Intel Xeon/Core I de 10.ª generación ( LGA1200) y chipset Intel W480E/H420E.

Mediante el uso de CPU y GPU para la adquisición y el procesamiento de imágenes, un algoritmo basado en datos entrena al sistema para determinar la calidad del bean y lo clasifica antes de que la imagen se procese y analice de acuerdo con un conjunto de criterios de "buen grano".

El MIC-770V2 tiene una cámara CameraLink integrada que captura imágenes de granos de café a medida que se mueven a través del sistema transportador del alimentador. Estas imágenes se transmiten al MIC-710AIX, que está conectado de forma inalámbrica a sensores a lo largo del transportador que transporta los granos de café desde la tolva hasta el punto de recolección. Cuando se detecta un grano defectuoso, un chorro de aire comprimido expulsa el grano rechazado a través de un mecanismo eyector hacia un área de recolección separada.

Altos estándares de higiene

La industria de procesamiento de alimentos tiene sus estrictos estándares de higiene a los que están sujetos los equipos automatizados, incluidos los lavados regulares a alta presión y alta temperatura. Por esta razón, las computadoras industriales que monitorean y controlan los ingredientes y los procesos de preparación deben diseñarse para ser resistentes e impermeables tanto como para su rendimiento informático.

Wincomm de Taiwán ha desarrollado una gama de PC con panel de acero inoxidable PCAP plano IP69K específicamente para la industria alimentaria. Las PC WTP están selladas para resistir el proceso de lavado que a menudo incluye agentes de limpieza para esterilizar el equipo y las áreas circundantes; las temperaturas pueden ser de hasta 80 °C y presiones de hasta 30 bar.

Las PC se basan en los procesadores Intel Core i5-7200U Kaby Lake y Celeron J1900 y están alojadas en gabinetes de acero fabricados con acero inoxidable SUS304, con bordes planos. El panel frontal también es plano para evitar la acumulación de partículas en los biseles. Los conectores a prueba de agua M12 de la PC se pueden cambiar por unos de acero inoxidable SUS304 que brindan una mayor resistencia a los ácidos en comparación con los conectores de aleación de zinc.

El gabinete tiene orificios de ventilación para expulsar el aire caliente y mantener el equilibrio de la presión del aire en el panel PC que funciona en un entorno sujeto a temperaturas ascendentes y descendentes.

Otra consideración de diseño para las PC de panel en este entorno exigente es la compatibilidad con la comunicación inalámbrica entre las áreas de proceso y un control central. Wincomm utiliza una antena y una cubierta de PCB que se pueden limpiar fácilmente en lugar de las antenas dipolares inalámbricas convencionales. Las versiones dipolares pueden golpearse y dañarse durante la limpieza. También requieren más espacio que una antena PCB integrada.

La empresa también ofrece la serie WTD de monitores sellados para su incorporación en sistemas de procesamiento de alimentos. Estos monitores tienen un panel táctil resistivo plano de cinco hilos y están en un chasis de acero inoxidable. Están diseñados con conectores en la parte inferior para ahorrar espacio de instalación.

Los monitores de acero de grado industrial sellados Wincomm WTD están disponibles en una variedad de tamaños: 15, 19 y 22 pulgadas de Relec Electronics. El distribuidor también puede suministrar los monitores con tecnología táctil PCAP (capacitiva proyectada). Esta tecnología de visualización sensible al tacto utiliza una rejilla conductora colocada entre el cristal y el panel LCD. Tocar el cristal altera el campo electromagnético de la rejilla para mostrar el punto de contacto. Una ventaja del diseño es que las pantallas táctiles PCAP no necesitan grandes biseles para que puedan integrarse fácilmente en espacios reducidos.

Relec también ofrece la gama Elgen de PC de panel sin ventilador que se basan en los núcleos Intel 7th / 6th Gen Kaby Lake-U o Skylake-U y un panel táctil PCAP, puertos LAN, USB, HDMI, DisplayPort y COM.

Disponibles en una variedad de tamaños de 12,1 a 21,5 pulgadas, se suministran en gabinetes de acero inoxidable y están certificados para su uso en la industria alimentaria. El vidrio templado protege la PC de la limpieza con chorro de agua a alta presión, aunque también tienen una unión óptica de película Mosmite, que evita que la condensación oscurezca los datos en la pantalla a medida que la temperatura sube y baja durante los procesos de limpieza y enjuague con agua caliente y fría. agua. Estos PC de panel también están certificados hasta IP69K.

Ponderando Ethernet

En la mayoría de los sectores de automatización industrial, Ethernet es el protocolo de comunicación elegido. Industrial Ethernet es predominantemente TCP/IP por delante de los buses de campo basados ​​en Ethernet para conectar sistemas de control de supervisión. EtherCAT es un estándar de comunicación más joven basado en IEEE 802.3 y solo transmite datos, para un protocolo de comunicación más rápido. Ethernet transmite datos e información de configuración para abordar toda la infraestructura, mientras que EtherCAT no enruta datos a través de diferentes nodos en una configuración maestro/esclavo, sino que envía datos desde un maestro a un nodo en la red. Esta operación de flujo único más rápida significa que EtherCAT se usa típicamente en sistemas robóticos, máquinas de empaque y sistemas de ensamblaje automatizados.

Uno de los desarrollos más inusuales ha sido en la electrónica de pesaje. En el ritmo acelerado del procesamiento de alimentos, la capacidad de tomar muestras y pesar productos con alta precisión contribuye a un rendimiento rápido, así como a la garantía de calidad.

El Siwarex WP351 es un módulo de pesaje inteligente que mide 20 x 65 mm. Siemens dice que es una de las unidades electrónicas de pesaje más pequeñas disponibles. Tiene una frecuencia de muestreo de 1000 Hz y ofrece una respuesta digital en menos de un milisegundo. Está equipado con firmware inteligente que permite a los usuarios controlar el proceso de pesaje y el dispositivo se puede poner en marcha o mantener a través de un servidor web conectado a Ethernet.

A medida que los procesos industriales han evolucionado y mejorado a lo largo de las décadas, han incorporado muchos de los avances tecnológicos que se disfrutan fuera del entorno de la fábrica, como la comunicación inalámbrica y la digitalización de funciones analógicas. A medida que se introduce la IA, estos procesos están configurados para avanzar aún más con datos e inteligencia como parte del ciclo de producción tanto como el monitoreo y el control.