CURSO GEMMA, TEMA 1 Conceptos Fundamentales

[Jordi Breu]

Interviu de la Presentación

JB - ¿Cómo están enfocados los contenidos de la guía al estudio de los modos de marcha y parada?

ADEPA'92 - La GEMMA es la acumulación de 2 años de búsquedas y reflexiones colectivas. Dentro del círculo del grupo ADEPA << Equipements de Production Automatisée >>, la comisión << Modes de Marches >> ha creado paso a paso la GEMMA. Han sido abordadas tres etapas:
La puesta en evidencia de las necesidades en el dominio de los Modos de Marcha y de Parada.
Ensayo al empleo del GRAFCET para responder a estas necesidades.
Búsqueda de una guía gráfica basada en los conceptos fundamentales.

JB - GEMMA no ha sido un trabajo uniforme. Han elaborado tres gráficos con disposiciones distintas en proyectos sucesivos de los modos de marcha, en el '92 presentasteis la aportación de un nuevo modo PZ en el nivel Parte de Mando sin energía.

ADEPA'92 - Para mejorar el útil propuesto, el grupo ADEPA está abierto a críticas y sugerencias de todos. Agradecidos por adelantado.

Tema 1 Conceptos fundamentales

1.1 GEMMA

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1.2 Definición

JB - GEMMA es "Guide d'Étude des Modes de Marches et Arrêts" - Guía de estudio de los modos de marcha y de paro. Pero, ¿Que es GEMMA?

Adepa'92 - GEMMA es un útil-método que define un vocabulario preciso, constituye un método de aproximación guiado y sistemático para los diseñadores de sistemas.

La GEMMA es una guía gráfica que permite seleccionar y describir de forma simple, los diferentes estados de marcha y paro, así como sus posibles evoluciones de un estado a otro.

Método de utilización, en cinco pasos, que se detallará en el tema 2

I.- Análisis y creación de la marcha de producción normal. (GRAFCET de base, o ciclo de máquina fundamental)

II.- Primera selección de los modos de marcha a implantar. (Clásicamente en DIN A3, se trata de seleccionar, que modos utilizaremos en nuestro sistema)

III.- Definición de las condiciones que componen de pupitre de mando o de terminal de dialogo. (Estableceremos enlaces entre los rectángulos-estado, que serán las condiciones de mando)

IV.- Segunda selección y secuencialización maestra de los modos de marcha. (Creación de un GRAFCET o secuencia de mando del sistema)

V.- Recomposición final con todo lo trabajado, GRAFCET maestro más GRAFCET de producción normal. (Diversas formas de conjuntar, el GRAFCET de base con el GRAFCET de mando, o de modos de marcha)

1.3 Conceptos fundamentales:

1.3.1 - Concepto nº1 Los modos de Marcha están visualizados desde una parte de mando en orden de marcha.
"Les modes de Marche sont vus par une partie commande en ordre de marche"
Se divide un sistema en PARTE OPERATIVA (PO) y PARTE DE MANDO (PM).
- Donde PO serán aquellos órganos de campo, motores, cilindros neumáticos, incluidos sus amplificadores de señal, sean contactores, variadores de frecuencia en su parte de potencia, sondas PT100 y sus amplificadores, finales de carrera, detectores, etc...

- Donde PM serán PLC, procesadores dedicados, lógica cableada, PC's en control distribuido, secuenciadores neumáticos etc...

La PM puede estar ENERGIZADA o NO ENERGIZADA. (Alimentada o no Alimentada)
Dentro del Concepto nº 1
- Una zona menor, a la izquierda, corresponde al estado no alimentado de la parte de mando. "elle ne figure que pour la forme" Esta es testimonial, por la forma. En la nueva incorporación del '92 en esta zona aparece el rectángulo-estado PZ que será descrito más adelante.

1.3.2 Concepto nº 2 Le critère "Production" - El criterio "Producción"
Un sistema industrial automatizado está concebido fundamentalmente para la producción. Es una zona donde se ubicaran los rectángulos-estado, que son productivos directa o parcialmente. Se representa con un rectángulo zonal de doble trazo discontinuo.

1.3.3 Concepto nº 3 Se definen tres familias de modos: Se representan por tres rectángulos zonales de fondo sombreado. En ellos se ubican los rectángulos-estado propios de cada familia. Nótese que Funcionamiento, no quiere decir Productivo. Los rectángulos-estado de las familia están reagrupados por la intersección del rectángulo-zonal Producción.
F PROCEDIMIENTOS DE FUNCIONAMIENTO
A PROCEDIMIENTOS DE PARADA
D PROCEDIMIENTOS DE FALLO

1.3.4 Cada modo de marcha está representado gráficamente por un RECTANGULO-ESTADO, cada rectángulo está situado en su zona conceptual del gráfico, por ejemplo, el rectángulo estado F1 esta situado dentro del espacio de los conceptos, PM energizada, familia F, área PRODUCCION.

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1.4.-Descripcion de los rectángulos-estado:

F PROCEDIMIENTOS DE FUNCIONAMIENTO O MARCHA

F1 Production normale - Producción normal
Estado en que la máquina produce normalmente, su rectángulo se representa en trazo grueso, a menudo corresponde al GRAFCET que llamamos GRAFCET DE BASE.

F2 Marche de préparation - Marcha de preparación
Este estado es necesario para aquellas máquinas que requieren de una preparación previa a la producción normal F1. Estas pueden ser precalentamientos de moldes, de útiles, llenado de la máquina de varias estaciones, o puestas en marcha, diversas.

F3 Marche de clôture - Marcha de clausura
Este es el estado necesario para ciertas máquinas que deben ser vaciadas, limpiadas, etc., al final de la jornada o al final de serie.

F4 Marche de vérification dans le désordre - Marcha de verificación en el desorden
Este estado permite verificar ciertas funciones, sin respetar el orden del ciclo de máquina

F5 Marche de vérification dans l'ordre - Marcha de verificación en el orden
En este estado, el ciclo de producción puede ser ejecutado al ritmo que se requiera para su verificación, la máquina podrá producir o no producir.

F6 Marche de test - Marcha de test
En máquinas de control, de medida, llevan dispositivos que deben ser ajustados o contrastados, esto requerirá operaciones propias de facilitar estos ajustes o contrastes.

A PROCEDIMIENTOS DE PARADA

A1 Arrêt dans l'état initial - Parada en el estado inicial
Es el estado de "reposo" de la máquina, y corresponde a la situación inicial del GRAFCET. Corresponde a la representación mecánica de la máquina (representación descriptiva).

A2 Arrêt demandé en fin de cycle - Parada solicitada al fin de ciclo
Cuando la parada es solicitada, la máquina continua hasta fin de ciclo. Es un estado de tránsito hacia A1

A3 Arrêt demandé dans état déterminé - Parada solicitada al estado determinado
La máquina continua hasta la parada en una situación distinta a la de fin de ciclo. Es un estado de tránsito hacia A4

A4 Arrêt obtenu - Parada obtenida
La máquina está parada en otra posición que la inicial

A5 Préparation pour remise en route après défaillance - Preparación para puesta en marcha después del fallo
Se procede a las operaciones de vaciado de restos, limpiezas y recargas de productos o reengrases, para su vuelta a la marcha después del fallo, o aviso preventivo de fallo.

A6 Mise P.O. dans état initial - Puesta de la Parte Operativa al estado inicial
La máquina estando en cualquier estado permite, manualmente o automáticamente, llevar la Parte operativa a la situación inicial.

A7 Mise P.O. dans état déterminé - Puesta de la Parte Operativa al estado determinado
La máquina permite llevar la parte operativa a la situación determinada en A4, de forma similar a A6

D PROCEDIMIENTOS DE FALLO

D1 Arrêt d'urgence - Parada de urgencia
En este estado, provocado por una parada de urgencia, no solamente prevé el paro, también los ciclos de caída, de procedimientos y precauciones a tener en cuenta para evitar las consecuencias que causaron el paro o fallo.

D2 Diagnostic et/ou traitement de défaillance - Diagnóstico y/o tratamiento de fallo
Este estado permite examinar, monitorizar, el fallo y/o prever los procedimientos manuales o automáticos para permitir el arranque.

D3 Production tout de même - Producción "a pesar de todo"
También llamada, producción degradada o producción forzada. A veces es necesario continuar la producción a pesar del fallo. Será el momento de prever anulaciones parciales de la máquina que sean imprescindibles, a pesar de la baja productiviadad.

Fin del tema 1

Se abre un plazo aproximado de una semana para el inicio del segundo tema
Tema 2 Método de utilización
2.1 Utilización de la GEMMA para el estudio de una máquina de producción automatizada
2.2 Selección de los modos de marcha y de paro
2.3 Condiciones de evolución entre los modos de marcha y paro.
2.4 Conclusión
2.5 Caso Particular, Máquinas que requieren de la intervención de un operario para cada ciclo.

Hasta entonces, estamos abiertos a consultas.

Saludos

Jordi Breu

[Vicent]

Haciendo mis deberes, te transmito una una consulta. Los modos de paro "paso a paso", en los que la máquina ó proceso realiza una secuencia, y se para esperando otra autorización para proseguir, ¿como se definirían utilizando la terminología contenida en la guía GEMMA?

¿Seria un modo de funcionamiento F6 ó bien combinación de modos de parada A3 y/ó A4? Un ejemplo de esto podría ser recarga de consumibles en una máquina, llenado de alimentador de piezas ó cambio de utillaje. No necesariamente un modo de trabajo de testeo de la máquina.

Vamos a ver si aprovechamos y compartimos este flujo de conocimientos )

Saludos

[J.C.M.Castillo]

Aquí pongo un enlace que permite descargar las imágenes de la guía GEMMA en francés (original) y en español.

http://olmo.pntic.mec.es/~jmarti50/descarga/gemma/gemma.zip

Un saludo

[J.C.M.Castillo]

Lo olvidaba.
Aquí teneis un PDF que habla de la Guía Gemma. Tiene algunos errores, pero puede valer para iniciarse.
http://www-eupm.upc.es/~esaii/assign/ai/Tema%204.pdf

[Jordi Breu]

Vicent, en respuesta a tus consultas:

Los modos de paro en GEMMA son todos los que empiezan por A "Arrêt". Distinguiendo dos subfamilias Puestas en Servicio y Paradas. Aprovecho tu consulta para matizar esto antes que nada.

El modo que normalmente actúa como un paso a paso es lo que Adepa llama, Marcha de verificación en el "orden" (F5). El término "orden" se refiere a que sigue el ciclo de máquina. Normalmente se entiende que F5 es productivo y por eso esta representado dentro del doble recuadro discontinuo. Pero no necesariamente quiere decir Paso a Paso, puede ser temporizando, o incluso no diferenciarse en nada a F1, salvo la presencia de un sistema de grabación de acontecimientos que posteriormente se analizarán.

Lo que denominas (modos de paro "paso a paso"), si mi intuición me alcanza, son formas "manejadas" por un operario para hacer, por ejemplo, una parada segura. Se trataría de una forma de trabajar el ciclo de producción normal, con intervención de operario. Si estas maniobras se hacen cada vez, SON PRODUCCION NORMAL, Si se hacen sólo cuando hay que hacer una verificación, SON MARCHA DE VERIFICACION EN EL ORDEN. Date cuenta que F5 no esta completamente integrado dentro del concepto Producción, en un >95% lo está.

F6 Marcha de Test, esta integrado un 50% aprox. en el concepto Producción. Alerta a no confundir "Funcionamiento" con "Producción".

Existe en GEMMA un reconocimiento de dos tipos de máquinas:
1 Las que pulsando la marcha, ya producen.
2 Las que primero hay que arrancarlas y una vez preparadas, al pulsar la marcha, empiezan a producir.

Efectivamente A3 y A4 pueden ser una forma de recarga, liberando así los accesos de material, sin que la detección pueda afectarnos contadores, por ejemplo. O implicar resets de contadores de producto sin afectar a los de piezas producidas.

En las de tipo 1, el pulsador de parada es la transición entre F1 y A1.
En las de tipo 2, podemos requerir de un primer pulsador para pasar de F1 a F3 como sentido inverso a la preparación, una clausura o cierre, una segunda pulsación pasa a A1, el reposo.

Hablaremos más de ello en el próximo tema:
2.5 Caso Particular, Máquinas que requieren de la intervención de un operario para cada ciclo.

Permite que observe que progresas rápidamente, y de hecho, me planteas cosas que son del segundo tema. Por otra parte creo que es mejor, ahora, madurar en otra dirección. Son tan importantes los rectángulos sombreados de familias y sub-familias de modos, como los propios rectángulos-estado. Estos rectángulos zonales nos ayudan a distinguir cuando un "modo de una máquina" es una cosa o es otra.

Saludos

Jordi Breu

[PLC]

Jopeeeee
30 años en el ramo y no sabía que fuera tan complicado un marcha/paro!
Jeje

[[_Idioteke]

Hola, que tal ?
Me alegra ver que esto ya esta en marcha !!

Tengo una pregunta respecto a lo que hemos visto hasta ahora:

1- El modo que tipicamente conocemos como MANUAL se referiria a F4 " VERIFICACION EN DESORDEN" ?
POr lo que puedo ver en el libro que tengo aqui ( Desarrollo de Sistemas Secuenciasles "Paraninfo" libro que recomiendo para iniciarse en este mundillo, es el que se utiliza en los Ciclos Formativos de Grado Superior) para pasar del estado F1"PRODUCCION NORMAL" a F4 " VERIFICACION EN DESORDEN" hay que pasar previamente por F5 "VERIFICACION EN SECUENCIA" . Se puede pasar de F1 a F4 directamente ?

Un saludo y gracias

[J.C.M.Castillo]

Hola [_Idioteke

Soy J.C.M. Castillo de REEA. Te leo habitualmente en el foro y en tu WEB, pero ya hacía tiempo que no contactábamos. Pues nada, un saludo...

Los enlaces entre los estados del GEMMA son sugerencias y desde luego que puede utilizar otro camino no propuesto en la guía. De todas formas, si no recuerdo mal, el enlace que tú propones está contemplado en el documento original. Echa un vistazo al documento en francés que colgué más arriba y verás como esta así.
Tengo a la vista el gráfico de la página 137 del libro que comentas. En principio la línea bidireccional (dibujada en trazo grueso) que une F1 con F5, puede ser que parezca un enlace superpuesto sobre la línea fina. Pero yo creo que en realidad están unidas. Así lo es al menos en el documento original del GEMMA.

Un saludo

[[_Idioteke]

Hola J.C.M Castillo, que tal ? Si la verdad es que he estado unos meses un poco "fuera" del tema porque me he trasladado a vivir a otra ciudad.
Ahora ya estoy establecido y con alguna idea.

Exactamente, como comentas en la pagina 137 del libro que hemos comentado aparece el grafico GEMMA. La linea fina yo creo que sugiere el posible salto de F1 a F4, F5 o F6.

Tambien es verdad que la guia propone, sujiere, pero que cada uno tiene que crearse su GEMMA particula, su metodologia.

JCM tu eres profesor, cres que se le da la importancia que tiene por parte del profesorado al estudio y crear una metodologia a la hora de afrontar una automatizacion ? Mi esperiencia educativa me dice que no, cuando estoy viendo que es algo realmente importante.

Un saludo

[Jordi Breu]

Hola PLC

GEMMA no es un marcha paro, sino la abstracción de todos los modos de marcha y parada posibles. Fíjate que todos estamos haciendo preguntas en la misma dirección: ¿Lo que yo conozco sería "tal modo" de marcha?

Para quien haya automatizado en una única empresa, se cuestionará si necesita un estudio así. Para quien trabaja de consultor a muchas empresas, yo creo que GEMMA le es vital.

Hola [_Idioteke
Hola J.C.M. Castillo

Si por modo MANUAL entendemos un pulsador por cada accionador, evidentemente estamos pudiendo hacer evoluciones en el desorden. Una marcha manual puede ser, para nosotros, una secuencia para cada accionador. Modo manual puede ser, por ejemplo en neumática, todas las cámaras de los cilindros a presión atmosférica y el empuje hacerlo con la mano. En todos estos casos estaríamos en F4. La guía nos dice por rectángulos zonales que F4 está inscrito en procedimientos de funcionamiento, sub familia de verificaciones y fuera de criterio producción. Para asegurarnos si algo es de un modo, debemos reflexionar así.

Bajo criterios establecidos por la guía, es posible pasar de F1 a F4, sin embargo no es muy coherente que lo hagamos. ¿Por qué? ... la respuesta está en el tema 2. De todas formas comentaré un ejemplo:

Tiene sentido y es posible, en una máquina de secuencia compleja, parar en cualquier punto y permitir intervenciones manuales al libre albedrío del operario. ¿Pero lo permitiremos en una máquina para un cliente que nos exige garantías?

Recuerdo en un despaletizador, que eso de F4 estaba rotundamente prohibido. Imaginar que ocurre cuando un palet lleno de botellas de cristal, sin el enfardado, recibe una maniobra no coherente. Todavía recuerdo el sonido del caer de las botellas. Como las hay a centenares... varios minutos oyendo caer y romper botellas. Un desastre. ¿PLC, te suenan este tipo de desastres? Recuerdo que dijiste que has hecho manutención...

Quiero asegurarme que se han entendido los conceptos fundamentales. Propongo el siguiente ejercicio.

Hacer la siguiente reflexión mental, para cada uno de los rectángulos-estado:

"La guía nos dice, por rectángulos zonales, que el modo (?X) está inscrito en procedimientos de (A ó F ó D), sub familia de (??????) y (fuera o dentro) de criterio producción"

(nota, los procedimientos D no tienen sub familia)

- Si crees que lo reflexionado en cada modo, es coherente, anota un "SI" en el modo en cuestión, y pasas al siguiente.

- Si crees que lo reflexionado es incoherente o genera dudas, anota "NO" y lo expones mañana.

- Si todas las reflexiones parecen más o menos coherentes, has superado el ejercicio.

saludos a todos

Jordi Breu

[PLC]

Hola Jordi
Lo decía medio en broma medio en serio...
Posiblemente yo ya esté utilizando estas ideas sin saber que existiese eso del Gemma, de todas formas me parece bastente retorcido y rebuscado, yo, posiblemente por la experiencia acumulada, llegue a las mismas soluciones aplicando solo la intuicion.
Si desastroso es ver caer un palet de botellas, imaginate un coche que se cae del gancho, o 5000 kilos de planchas de hierro (eso me ha pasado a mi, pero fué por un mal montage de una chaveta...)

[Vicent]

Hola, Jordi

Si estás diseñando sistemas "con pies y cabeza", SEGURO que está haciendo tu estudio de marchas y paros, tu "GEMMA particular".

Con permiso de Jordi, te invito a que ya que se nos ofrece este curso interactivo sobre GEMMA, pues que lo aproveches y te pongas al día sobre este tema tan importante en cualquier sistema automático.

Estudiar y planificar bajo método no suele ser la manera mas corta ni la mas rápida de trabajar en sistemas sencillos, pero es la mas segura y es la que siempre lleva a buen camino. Y por supuesto a mi manera de ver, la única en sistemas algo complejos.

Saludos

[Jordi Breu]

Hola Vicent
hola PLC
hola a todos

El ejercicio planteado tiene grandes ventajas:

1º Eficacia en el estudio. Es posible que hacer este ejercicio pueda requerir de media hora a una hora. No hay que ser obsesivos, simplemente asegurar que lo hemos razonado todo, una vez. La eficacia estará en la comodidad de lectura de los próximos temas. Habremos crecido en la dirección adecuada para poder hacer los próximos ejercicios sin requerir de horas de desarrollos.

2º Eficacia en el desarrollo profesional. Recuerdo a un programador de CADE que tuve como alumno de Grafcet. Nos comentó que él se había dado cuenta de un fallo en el listado de un programa, simplemente pasando cerca de una mesa donde estaba ese listado. Hablaba de ladder. Yo, desde lejos veo un grafcet, y supongo que hay una serie de neuronas que se me activan al instante, porque me sugieren situaciones vividas y tipos de máquinas. Cuando vemos una máquina funcionando, nuestras propias vivencias fluyen. Ya no somos aquellos aprendices que torpemente creábamos maniobras, sabemos lo que queremos y lo conseguimos enseguida. Ya os comenté que utilizo GEMMA en las entrevistas, pero no saco el gráfico, ¡me tomarían por loco!. Nunca cuestiono a mi cliente todos los modos de marcha, con dos o tres preguntas puedo ver el planteamiento que pide mi interlocutor, cual es su imagen-vivencia interna de lo que quiere.

Hay que ser resueltos, simplemente "jugar" con la guía GEMMA.

Saludos a todos

Jordi Breu