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El control de procesos batch como
herramienta para mejorar la productividad
Por Rodrigo González Soto, Gerente Técnico de ITC Ingeniería. / contacto@itcingenieria.com
Hoy en día, el estándar S88 es utilizado por la mayoría de los fabricantes y proveedores de automatización que manejan procesos batch. Por lo general, las producciones de alimentos y medicinas si no utilizan toda la norma, al menos emplean partes de la misma para realizar un seguimiento de su producción por lotes. En este artículo, revisamos en qué consiste la norma S88 y por qué este estándar es tan ampliamente utilizado.

Un proceso de producción por lotes, o batch, es la ejecución de una serie de operaciones manuales y automáticas mediante la que los fabricantes pueden llevar adelante sus recetas de producción. Existe una gran diversidad de procesos batch en los cuales tanto su diseño como ejecución involucran a muchas personas al interior de una organización. Es por esto que trabajar bajo la norma ANSI/ISA S88 (conocida en Europa como IEC 61512-1) permite unificar el lenguaje asociado al control batch y simplificar las tareas de programación y comunicaciones de los diferentes componentes del sistema y personas involucradas.

La filosofía de diseño de la norma S88 y los conceptos de programación batch modular (en inglés, “Modular Batch Automation”, o MBA), permiten construir una relación entre los equipos de la fábrica (modelo físico), los procedimientos de fabricación (modelo de procedimientos) y los procesos necesarios para la transformación de las materias primas en un producto final (modelo del Proceso).

Las mayores ventajas de una implementación basada en esta filosofía de diseño son:

Reducción de la ambigüedad. Todas las personas involucradas usan los mismos equipos, tienen un procedimiento común de trabajo y entrega un proceso de bajas variaciones, lo que permite mejorar la calidad y eliminar el retrabajo o producto no conforme.

Mejora el control de inventario y la trazabilidad de materiales y operaciones. Al tener un enfoque en el proceso los equipos se transforman en un medio que permite fabricar de manera más flexible, eliminando restricciones físicas y constructivas propias de la automatización tradicional.

Manejo flexible de órdenes y fórmulas para la producción. La escalabilidad que tienen los sistemas basados en la filosofía S88, permite una fácil integración tanto vertical (con otros sistemas como ERP) como horizontal (entre departamentos de producción, mantenimiento, laboratorio o finanzas) permitiendo flexibilidad y uniendo la información asociada a la ejecución de órdenes de fabricación y formulación de productos.


Plataformas especializadas permiten ampliar el concepto de control batch, entregando algunas funcionalidades propias de los Sistemas de Ejecución de Manufactura (MES, por su sigla en inglés), tales como el manejo de inventario y materiales, la medición de rendimientos (OEE), control de la calidad y laboratorio. Además de convertirse en una herramienta de mejora continua, posibilita de forma rápida fabricar nuevos productos, ampliar la fábrica o el nivel de automatización de ésta.


Una breve guía

A continuación, incluimos una breve guía para la correcta aplicación de la filosofía S88 y tener éxito en la implementación de un sistema de control Batch modular.

El primer paso consiste en la identificación del equipamiento instalado y el desarrollo del modelo físico. Al momento de definir las secuencias automáticas, piense en acciones orientadas al proceso tales como dosificar, mezclar, transferir o calentar. Intente construir módulos reutilizables de programa, de modo que estas secuencias mantengan siempre una ejecución estandarizada independiente de si el material usado es sólido o líquido.

En segundo lugar, separe el procedimiento de fabricación de la fórmula del producto, mientras el procedimiento define el orden en que se realizan las acciones del proceso, la fórmula determina las cantidades de material a utilizar y los diferentes parámetros de ejecución, como tiempos de mezclado o de retención, temperaturas y presiones en las cuales deberán ejecutarse las acciones del proceso.

El tercer paso es la identificación y coordinación de las actividades manuales y automáticas. La aplicación de esta filosofía no depende del nivel de automatización de su fábrica, sino más bien de definir de manera correcta el orden en que deben realizarse las acciones manteniendo siempre el sentido de proceso.

Por último, en la fase de implementación debe separar e identificar lo que son las funcionalidades del sistema construido, con la interfaz del usuario. Esta última es muy relevante para quienes operan el sistema y lo usan para fabricar, pues requieren de un sistema que sea simple e intuitivo.

Agosto 2021
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