El impacto del IoT en la reducción de costos y la eficiencia operativa industrial
Actualmente el internet de las cosas (IoT) se ha convertido en una solución para muchas empresas que desean digitalizar sus datos físicos, desde sensores de temperatura en frigoríficos, consumo de energía, identificación de piezas anómalas, seguimiento de activos, consumo de agua, entre otros.
Las empresas que adoptan el IoT experimentan un rápido retorno de la inversión, evidenciado en un ahorro de costos y un aumento en la productividad.
Qué es el IIoT
El IIoT es el internet de las cosas en la industria y su rol fundamental es dotar de conectividad a los cientos de equipos e instrumentos que existen en las fábricas, llevando los datos a la nube en donde mediante el uso de herramientas y servicios de análisis de datos como Machine Learning y modelos de IA logran obtener predicciones, recomendaciones e indicadores que ayudan a los supervisores y administradores de TI a tomar mejores decisiones en el trabajo.
Lo que diferencia al IIoT de otras soluciones industriales es la facilidad de transmisión masiva, protocolos ligeros, escalabilidad, seguridad robusta y la accesibilidad universal de los datos; el IIoT utiliza tecnologías inalámbricas muy robustas como LoRaWAN, Sigfox, NB-IoT, tecnologías estándares como Bluetooth, WiFi y Celular hasta tecnologías más globales de comunicación como LoRaWAN Satelital.
En Smelpro nos especializamos en soluciones de IoT, IIoT e IA, brindando a los clientes soluciones reales aplicadas a distintos sectores de la industria como son:
Energía Inteligente
La Energía Inteligente ofrece una gama de beneficios tangibles para las empresas y los hogares, impulsando la eficiencia energética, la sostenibilidad ambiental y la reducción de costos.
Mediante el uso de sensores instalados en los tableros eléctricos y en los medidores de energía se obtienen datos como, por ejemplo, voltaje, potencia, corriente, frecuencia, con los cuales mediante el uso del Machine Learning se logran obtener predicciones del consumo energético y determinar la probabilidad de fallas de los equipos de trabajo, ayudando a gestionar anticipadamente los mantenimientos preventivos.
Agua Inteligente
Detectar las fugas de agua y el consumo excesivo es una de las tareas que se logran gracias al uso de caudalímetros. Pero esta información muchas veces no es digitalizada a tiempo, originando una mala gestión del uso del agua.
Con el uso de sensores de IoT se logra medir el volumen del consumo de agua, su frecuencia de uso y detección de fugas de agua.
Logística Inteligente
Mediante el uso de sensores se pueden monitorear la trazabilidad de los activos fijos y aquellos que se transportan y están en pleno movimiento de un lugar a otro.
La gestión va desde cajas de almacenes, productos a repartir, ingreso y salidas de laptops de un edificio, movimiento de las herramientas, mantenimiento de equipos, entre otros. Todo esto puede gestionarse sabiendo, hora, fecha y ubicación en donde se encuentran.
Agricultura Inteligente
Gestionar el uso racional de agua y la cantidad de nutrientes en un sembrío ayuda a disminuir costos, aumentar la producción y mejorar la calidad de la cosecha.
Con el uso del IoT se logra monitorear parámetros importantes para la planta como: pH, potasio, fósforo, nitrógeno, conductividad, humedad, temperatura, entre otros.
Además, nos permite controlar válvulas latch, motores y todo actuador encargado del suministro de agua y nutrientes.
Todas estas soluciones cuentan con una tecnología de comunicación inalámbrica, un dashboard en la nube o local, un panel de alertas, gráficos, historial, envío de mensajes por SMS, correo electrónico, analítica de datos, base de datos y adaptabilidad a diferentes dispositivos como laptop, desktop y smartphone.
Smelpro es una empresa especializada en el desarrollo de proyectos tecnológicos de IoT, IIoT e inteligencia artificial (IA). Nos especializamos en ofrecer soluciones a medida que satisfagan las necesidades de cada cliente, desde el diseño electrónico hasta la implementación de proyectos completos.
El equipo de expertos de Smelpro lo escuchará y trabajará con usted para diseñar e implementar proyectos innovadores de inicio a fin.
Por: Ing. Néstor Alejandro Ccencho García – GERENTE GENERAL – SMELPRO
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La seguridad funcional de maquinaria, consideraciones de un análisis de riesgos
La seguridad funcional se ocupa de la implementación de sistemas y funciones relacionados con la seguridad para garantizar que la maquinaria funcione de forma segura en todo momento, incluso cuando se produzcan fallas. Se centra en prevenir o mitigar los efectos de los peligros causados por el mal funcionamiento del equipo o por errores humanos. El análisis de riesgos desempeña un papel crucial a la hora de identificar peligros potenciales y seleccionar métodos de seguridad adecuados, son pasos esenciales para mitigar estos riesgos. Hoy exploraremos los principios del análisis de riesgos y los métodos alternativos en torno a la
seguridad funcional, para mitigar los riesgos y mejorar la seguridad en las máquinas.
A continuación, se ofrece una descripción general de la metodología típicamente asociada con la seguridad funcional:
- Evaluación de riesgos: el primer paso en la seguridad funcional es realizar una evaluación exhaustiva de los riesgos de la maquinaria y sus procesos asociados. Esto implica identificar peligros, analizar las posibles consecuencias de esos peligros y evaluar la probabilidad de que ocurran.
En el contexto de la seguridad funcional de maquinaria, el análisis de riesgos tiene como objetivo identificar fuentes potenciales de daño y toda condición que ponga en riesgo al colaborador y la máquina. Las normas tipo A, como la ISO 12100 especifica terminología básica, principios y una metodología para lograr la seguridad en el diseño de maquinaria; especifica principios de evaluación y reducción de riesgos para ayudar a los diseñadores a lograr este objetivo. La ANSI B11.0 se aplica a máquinas motorizadas nuevas, existentes, modificadas o reconstruidas, no portátiles durante el trabajo, que se utilizan para procesar materiales mediante corte; formado; presión; técnicas eléctricas, térmicas u ópticas; laminación; o una combinación de estos procesos.
A continuación, se ofrece una breve descripción a considerar sobre la metodología descrita en ISO 12100:
a. Definición del alcance: Se define el alcance de la evaluación de riesgos, incluidos los límites de la maquinaria/sistema que se está evaluando y el uso previsto.
b. Identificación de peligros: Se identifican todos los peligros potenciales asociados con la maquinaria. Esto implica considerar varios factores, como los peligros mecánicos, eléctricos, neumáticos, hidráulicos y/o ergonómicos que presente la máquina.
c. Estimación de riesgos: Evaluar la gravedad y probabilidad de daño asociado con cada peligro identificado. Este paso implica evaluar las consecuencias de la exposición al peligro y la probabilidad de que ocurra.
d. Evaluación de riesgos: Se determina el nivel de riesgo asociado con cada peligro, considerando tanto la gravedad como la probabilidad del daño. Este paso a menudo implica el uso de una matriz de riesgos o una herramienta similar para clasificar los riesgos como bajos, medios o altos.
e. Reducción de riesgos: Desarrollar e implementar medidas para reducir los riesgos identificados a un nivel aceptable. Esto puede implicar implementar controles de eliminación, sustitución, ingeniería, administrativos o proporcionar equipo de protección personal (EPP).
f. Verificación: Verificar que las medidas de reducción de riesgos sean efectivas para mitigar los riesgos identificados. Esto puede implicar pruebas, inspecciones o análisis para garantizar que los controles implementados funcionen según lo previsto.
g. Documentación y comunicación: documentar el proceso de evaluación de riesgos, incluidos los peligros identificados, las
estimaciones de riesgos y las medidas de reducción de riesgos. Comunique esta información a las partes interesadas relevantes,
incluidos diseñadores, fabricantes, operadores y personal de mantenimiento. - Especificación de requisitos de seguridad: Según los resultados de la evaluación de riesgos, se definen los requisitos de seguridad para la maquinaria. Estos requisitos especifican los objetivos de seguridad funcional que el sistema debe alcanzar para mitigar los riesgos identificados. Los requisitos de seguridad deben ser claros, mensurables y verificables.
- Determinación del nivel de integridad de la seguridad (SIL) o su Performance Level (PL): En muchas industrias, los requisitos de seguridad se clasifican según los niveles de integridad de la seguridad (SIL) según la gravedad del daño potencial y la probabilidad de exposición a los peligros. Los SIL varían desde SIL 1 (el más bajo) hasta SIL 4 (el más alto), y cada nivel corresponde a un nivel objetivo de reducción de riesgos. La norma europea EN ISO 13849-1 clasifica los diferentes circuitos funcionales de seguridad en cinco niveles de prestaciones PL: a, b, c, d y e, en función de su fiabilidad y su capacidad de detectar fallos, valorando básicamente su tiempo medio entre fallos peligrosos MTTF y su cobertura de diagnóstico DC.
- Diseño del sistema de seguridad: los sistemas y funciones relacionados con la seguridad se diseñan e implementan para cumplir con los requisitos de seguridad especificados y lograr el SIL objetivo. Esto implica seleccionar componentes de seguridad apropiados, como sensores, actuadores y sistemas de control, e integrarlos en el diseño de la maquinaria.
- Validación y verificación: el sistema de seguridad se valida y verifica para garantizar que cumple con los requisitos de seguridad definidos y alcanza el SIL objetivo. La validación implica demostrar que las funciones de seguridad funcionan según lo previsto en condiciones operativas normales, mientras que la verificación implica confirmar que el sistema cumple con los requisitos de seguridad especificados mediante pruebas y análisis.
- Documentación y gestión del ciclo de vida: la documentación de los aspectos relacionados con la seguridad de la maquinaria, incluidas las evaluaciones de riesgos, los requisitos de seguridad y los resultados de la validación, es esencial para garantizar el cumplimiento de las normas y reglamentos pertinentes. Además, los procesos continuos de gestión del ciclo de vida, como el mantenimiento, el seguimiento y la reevaluación periódica de los riesgos, son necesarios para mantener la seguridad funcional durante la vida útil de la maquinaria.
- Cumplimiento de estándares: los estándares de seguridad funcional como IEC 61508 (para industrias generales) e ISO 13849 (para maquinaria) proporcionan pautas y requisitos para el diseño, implementación y validación de sistemas relacionados con la seguridad. El cumplimiento de estas normas suele ser necesario para demostrar que la maquinaria cumple con los requisitos de seguridad aplicables.
Siguiendo estas metodologías y principios, los fabricantes pueden diseñar e implementar maquinaria que opere de forma segura en diversos entornos industriales, minimizando el riesgo de accidentes y garantizando la protección de los trabajadores y del público.
Por: Aldo Martinez – Automation Project DM – DEMMPRO
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CEP (Control de Energías Peligrosas): Primer paso en las industrias para la reducción de riesgo en la máquina
En entornos industriales, el control de la energía peligrosa constituye la piedra angular para garantizar la seguridad y mitigar el riesgo de accidentes con maquinaria. El procedimiento conocido como bloqueo y etiquetado (LOTO o LOTOTO por sus siglas en inglés, Lock Out, Tag Out y Try Out) es un proceso crucial para garantizar la seguridad de los trabajadores que operan maquinarias en entornos industriales. Cuando se realiza de manera incorrecta, el control inadecuado de estas energías puede resultar en atrapamientos, aplastamientos, electrocuciones y otros accidentes graves. En el presente articulo hablaremos sobre una descripción general de los métodos de CEP y enfatizaremos la importancia de implementar procedimientos y Tecnologías, como paso inicial para reducir los riesgos asociados con la maquinaria en entornos industriales.
La energía peligrosa abarca diversos tipos, tales como energía eléctrica, mecánica, hidráulica, neumática, térmica y gravitacional. La liberación incontrolada de dicha energía durante las actividades de mantenimiento, reparación o servicio plantea riesgos graves para los trabajadores y provoca lesiones, muertes y daños al equipo. El objetivo principal del CEP es aislar y desenergizar sistemáticamente estas fuentes de energía para garantizar un entorno de trabajo seguro. Existe un tipo de energía a la que muchas veces dejamos de prestar atención y no contamos con procedimientos, métodos y equipos para controlarlo, en muchos programas de CEP no se mencionan y no se realiza el seguimiento o control adecuado. Esta energía tiene una estadística alta de accidentes fatales y pérdidas materiales. Estamos hablando de la Energía Residual.
El control efectivo de energías peligrosas, incluyendo la residual, requiere una combinación de procedimientos operativos seguros, capacitación del personal y el uso de dispositivos de bloqueo y etiquetado. Los estándares de seguridad, como la norma ANSI 244.1-2016 (El control de bloqueo, etiquetado y métodos alternativos de energía peligrosa) y la OSHA 29 CFR 1910.147 (El control de energía peligrosa (bloqueo/etiquetado)) en Estados Unidos, establecen pautas claras para la implementación de programas de control de energías peligrosas; asimismo, una norma que debemos contemplar en el programa de CEP es la ISO 14118-2017, Seguridad de maquinaria, prevención de puesta en marcha inesperada.
Principales componentes clave del control de energía peligrosa:
- Evaluación de riesgos e identificación de peligros: Realizar evaluaciones de riesgos e identificaciones de peligros exhaustivas es fundamental para identificar fuentes potenciales de energía peligrosa y evaluar los riesgos asociados. Los empleadores deben evaluar sistemáticamente los entornos de trabajo, la maquinaria y los procesos para identificar y mitigar los peligros de forma proactiva. Involucrar a los empleados en este proceso fomenta un sentido de propiedad y fomenta la participación activa para mantener un lugar de trabajo seguro.
- Dispositivos de aislamiento de energía: El empleo de dispositivos de aislamiento de energía, como dispositivos de bloqueo, interruptores de desconexión, disyuntores, válvulas y dispositivos de liberación de energías residuales, mejora la eficacia de los procedimientos LOTO. Estos dispositivos previenen físicamente la liberación de energía peligrosa, proporcionando una capa adicional de protección para los trabajadores que realizan tareas de mantenimiento.
- Procedimientos de CEP, bloqueo/etiquetado (LOTO): Los procedimientos de bloqueo/etiquetado sirven como base para el control de energía peligrosa. Implican el aislamiento de cada fuente de energía mediante la aplicación de dispositivos, candado y etiquetas a equipos o maquinaria, evitando así la activación inadvertida durante el mantenimiento o servicio. Los procedimientos LOTO deben ser documentados, comunicados y respetados meticulosamente por todo el personal involucrado.
- Procedimientos escritos y capacitación: Desarrollar procedimientos escritos integrales que describan protocolos de control de energía peligrosa es esencial para guiar a los trabajadores en prácticas laborales seguras. Se deben proporcionar programas de capacitación adecuados para educar al personal sobre la importancia de los procedimientos LOTO, las técnicas de implementación adecuadas y los peligros potenciales asociados con las fuentes de energía. Las sesiones periódicas de capacitación y cursos de actualización refuerzan los protocolos de seguridad y promueven una cultura de concientización sobre la seguridad.
- Mejora y evaluación continuas: la mejora continua es imperativa para mejorar las medidas de control de energía peligrosa a lo largo del tiempo. Los empleadores deben evaluar periódicamente los procedimientos existentes, solicitar comentarios de los empleados e implementar las actualizaciones o modificaciones necesarias para abordar los riesgos emergentes o mejorar la eficiencia. Establecer una cultura de mejora continua promueve la innovación y garantiza el cumplimiento continuo de las normas de seguridad.
El control de la energía peligrosa constituye la principal línea de defensa contra los accidentes relacionados con maquinaria en entornos industriales. Al implementar procedimientos sólidos de bloqueo/etiquetado, utilizar dispositivos de aislamiento de energía, brindar capacitación integral, realizar evaluaciones de riesgos periódicas y fomentar una cultura de mejora continua, las organizaciones pueden reducir significativamente el riesgo de accidentes y crear un entorno de trabajo más seguro para todos los empleados. Dar prioridad al control de la energía peligrosa como primer paso en la reducción del riesgo industrial subraya el compromiso de garantizar el bienestar de los trabajadores y la integridad de las operaciones de la maquinaria.
Por: Aldo Martinez – Automation Project DM – DEMMPRO
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