Entrevista a Javier Suárez, especialista de producto IO y MX System de Beckhoff Automation
Beckhoff Automation es una empresa global con sede en Verl, Alemania, especializada en la implementación de sistemas de automatización abiertos con tecnología de control basada en PC. Sus principales áreas de producto incluyen PC industriales, componentes de E/S y de bus de campo, tecnología de accionamiento, software de automatización, automatización sin armarios de control y hardware para visión artificial. “Desde nuestra fundación en 1980, somos líderes en la innovación de la tecnología de control basada en PC”, afirma Javier Suárez, especialista de producto IO y MX System de Beckhoff Automation. De entre los productos estrella de la multinacional alemana destacan el sistema de transporte lineal modular XTS, el sistema de transporte flotante XPlanar, que permite movimiento con 6 grados de libertad sin rozamiento, y MX System, una solución de sistema flexible e inteligente que sustituye por completo al armario de control convencional. Suárez explica en esta entrevista las ventajas de este nuevo sistema.
Pronunció una ponencia en Advanced Factories 2024 sobre el MX-System. ¿En qué consiste exactamente este sistema?
El MX-System supone un concepto revolucionario en la industria. Por primera vez es posible automatizar máquinas e instalaciones sin necesidad de armario de control. Para ello, Beckhoff dispone de un sistema modular robusto con protección IP67 que reúne todas las funciones, accionamientos, E/S, comunicaciones y protecciones eléctricas de un armario eléctrico tradicional.
¿Cuáles son las principales ventajas que ofrece el MX-System en términos de rendimiento, eficiencia y flexibilidad para las empresas del sector industrial?
Las ventajas del MX-System las podemos encontrar en todo el ciclo de vida de la máquina. Desde la etapa de ingeniería de la máquina ya ofrece la ventaja de reducir el tiempo de diseño al necesitar menos componentes para cumplir los mismos requisitos que un armario de control tradicional. La reducción de componentes puede ser de una relación de 10 a 1. Los componentes están homologados para distintas certificaciones, por lo que no es necesario desarrollar diferentes variantes según al mercado donde vaya destinado. Esto también supone una simplificación de la documentación y esquemas eléctricos a generar.
Al contar con menos componentes necesarios y también el uso de componentes multifunción, por ejemplo, módulos de E/S que pueden funcionar en modo lectura de tensión o corriente, hace que el stock de recambios de componentes sea mucho más reducido, con el consecuente ahorro económico y de espacio.
¿Y en la etapa de ensamblaje?
Ahí el ahorro en horas de operario es obvio: menos componentes a ensamblar, una reducción drástica del cableado y del etiquetado. Además, los módulos enchufables se pueden ensamblar con una única herramienta, una llave Torx. Su diseño basado en pokayoke evita fallos de conexionado o alimentación. Con esto se consigue que no sea necesario personal cualificado para poder ensamblarlos o reemplazar algún módulo. Ya no es necesario que el fabricante de la máquina desplace a técnicos para realizar una sustitución.
¿Qué ventajas aporta desde un punto de vista energético?
Al ser todos sus componentes IP67 con disipación pasiva no es necesario ningún tipo de ventilación o refrigeración forzada, con el consecuente ahorro energético. Todos los módulos funcionales al integrarse en EtherCAT pueden entregar datos la energía consumida. Además, módulos de alimentación reportan datos de la calidad del suministro. A su vez, incorporan un módulo de reaprovechamiento de la energía generada en los motores en la frenada.
Al final de la vida de un cuadro de control clásico son pocos los componentes reaprovechables. El cuadro se diseña para aplicaciones específicas. Con un sistema modular como es el MX-System se pueden utilizar los módulos y bases para cualquier otro tipo de aplicación.
¿Cómo se integra el MX-System de Beckhoff con otras tecnologías y sistemas de automatización existentes en una planta industrial?
Al usar EtherCAT como bus industrial permite al MX-System incorporar en su control otros dispositivos de Beckhoff o de terceros. Beckhoff dispone de módulos pasarela de EtherCAT hacia otros buses industriales, tanto en modo maestro como esclavo, que también están disponibles en su versión IP67 para el MX-System.
El bus EtherCAT ofrece la posibilidad de conectar dispositivos industriales a alta velocidad, garantizando una sincronicidad entre esclavos, alta capacidad, flexibilidad de topología y usando medio de transmisión económico basado en ethernet.
Beckhoff desarrolló el bus EtherCAT hace más de veinte años y su crecimiento ha sido exponencial. Actualmente ya son más de 7.500 miembros las empresas que fabrican componentes basados en EtherCAT.
¿Qué aspectos de diseño y desarrollo se tuvieron en cuenta al crear el MX System para garantizar su compatibilidad con una amplia gama de aplicaciones industriales?
Al contar con alimentación universal, en corriente continua desde 24-48 V DC, 600 V CC y monofásica y trifásica de 400-480 V CC, además de certificaciones CE, UL y CSA, permite la exportación de la máquina a cualquier mercado sin necesidad de construir variantes.
Además de su índice de protección IP67, es resistente a aceites y detergentes. Su envolvente metálica de aluminio-zinc ofrece una mejor disipación e inmunidad a interferencias electromagnéticas categoría C2.
¿Podría compartir algún caso de éxito o aplicación destacada en la que el MX System haya demostrado su eficacia y versatilidad?
Schirmer Maschinen GmbH, fabricante alemán de máquinas para perfiles de puertas y ventanas, ha reemplazado sus cuadros de control por el MX-System en sus nuevas máquinas. La estandarización del uso del MX-System le ha permitido una reducción del tiempo de la planificación eléctrica de un 50% y pasar de 2-3 semanas de ensamblaje de los cuadros a sólo unas pocas horas.
La reducción del número de componentes en una relación de 10 a 1 le permite rebajar el tamaño de almacenamiento de componentes, manteniendo un stock mínimo, así como poder acomodar más espacio disponible en sus instalaciones.
La gran ventaja que Schirmer destaca es la mejora en la eficiencia de su workflow; gracias a los módulos funcionales y la simplificación del cableado han podido reducir el tiempo y evitado errores en el montaje. Ahora los cambios de última hora en las fases finales del proyecto requieren de mucho menos esfuerzo.
En términos de mantenimiento y soporte técnico, ¿cómo se asegura Beckhoff de que el MX System funcione de manera óptima y esté siempre actualizado con las últimas innovaciones tecnológicas?
La funcionalidad modular plug&play del MX-System hace posible que incluso personal no técnico pueda reemplazar módulos, sin necesidad de configurar módulos nuevos ni utilizar software de desarrollo ni herramientas específicas. El diagnóstico también se puede llevar a cabo desde una aplicación móvil que, mediante conexión bluetooth, permite conocer el estado de los módulos, sus protecciones eléctricas, consumos y monitorizar sus entradas y salidas.
¿Cuál es el enfoque de Beckhoff en cuanto a la seguridad cibernética y la protección de datos en relación con el uso del MX-System en entornos industriales conectados?
Beckhoff integra comunicaciones seguras en todos sus controladores IPC con su protocolo ADS mediante certificados. Asimismo, ofrece la posibilidad de añadir los últimos estándares de comunicaciones cifradas en los protocolos más extendidos en la industria.
Javier Suárez, durante su intervención en la pasada edición de Advanced Factories 2024.
¿Qué perspectivas tiene Beckhoff sobre el futuro del MX-System en un panorama de automatización cada vez más digitalizado y orientado a la Industria 4.0?
La integración del bus EtherCAT en cada uno de los módulos funcionales permite un diagnóstico ágil y completo, donde se puede ver el estado de los módulos funcionales, cada uno de sus canales de E/S y puede monitorizar el consumo eléctrico y el estado de las protecciones eléctricas.
Gracias a la potencia del control basado en PC de TwinCAT podemos agregar fácilmente funciones de comunicación OPC UA, IoT, http, conexiones hacia bases de datos y el Cloud, por lo que es una apuesta segura para integrar funciones de comunicación actuales y futuras.
¿Qué recomendaciones daría a las empresas que estén considerando la implementación del MX-System de Beckhoff en sus procesos de automatización?
Tanto si son clientes habituales de Beckhoff como si todavía no lo son, podemos realizar un estudio de la conversión de su aplicación actual al MX-System.
