Componentes básicos para aplicaciones en la Industria 4.0

El segmento industrial, notablemente diverso, abarca una amplia variedad de soluciones de automatización, cada una adaptada a necesidades operativas específicas y todas las cuales pueden beneficiarse de la avanzada tecnología de la Industria 4.0.

Aunque la cuarta revolución industrial no surgió de la noche a la mañana en medio de celebraciones bulliciosas, ha avanzado a nivel de placa, un interruptor y sensor fiable a la vez. Un ejemplo claro del progreso es la reciente revelación de que Amazon pretende emplear robots para eliminar la necesidad de contratar a 600,000 operadores humanos para 2033, ya que espera duplicar el volumen actual de productos enviados.[1]

A medida que fábricas, vehículos e infraestructuras se vuelven más inteligentes, el contenido electrónico dentro de cada sistema sigue aumentando considerablemente. La demanda de componentes y aplicaciones se disparará a medida que los fabricantes y otras empresas industriales busquen emplear sistemas de control de próxima generación, soluciones avanzadas de seguridad y comunicaciones optimizadas para impulsar la transferencia de datos. Un breve vistazo a una amplia gama de componentes preparados para la Industria 4.0 de TE Connectivity ofrece una visión rápida de algunos componentes básicos disponibles para nuevos diseños.

Integración de tecnologías avanzadas

El mercado global de electrónica de la Industria 4.0 superó los 146,000 millones de dólares en 2022. Para 2030, la convergencia de tecnologías de vanguardia como la IA, el aprendizaje automático, el Internet de las Cosas (IoT) y los servicios en la nube, entre otros, impulsará ese valor a más de 627,000 millones de dólares.[2]

Los diseñadores de producto astutos pueden obtener muchos beneficios de este auge integrando tecnologías avanzadas de energía, conmutación, conectividad y procesamiento de IA en todos los rincones del panorama industrial. Las capacidades de comunicación no solo monitorizarán y controlarán los componentes de la Industria 4.0 en tiempo real, sino que también aprovecharán el análisis de datos para diagnosticar y predecir posibles problemas y fallos antes de que ocurran.

En el corazón de esta revolución tecnológica están los relés de conmutación, filtros EMI, sistemas de seguridad y nuevos conectores de E/S más compactos. También es fundamental el Ethernet de par único (SPE), que combina datos y energía en solo dos cables, reemplazando los cuatro cables actuales mientras reduce peso y costo con soluciones de cableado más resistentes y duraderas.

La creciente complejidad y automatización de los procesos industriales impulsan una demanda creciente de soluciones de conmutación fiables, compactas y potentes. TE Connectivity aborda esta oportunidad con una amplia gama de relés compactos, incluyendo:

• El relé de alta potencia T9GV1L14-22 de 22 V_CC con montaje en placa CI y de 30 A (Figura 1).

Figura 1: El relé T9GV1L14-22 proporciona conmutación de alta potencia en una huella compacta. (Fuente de la imagen: TE Connectivity)

• El T77S1D10-12 de baja potencia proporciona conmutación de 10 A en una huella más pequeña, permitiendo a los diseñadores equilibrar potencia y espacio sin sacrificar la fiabilidad.
• El T9GS5L24-24 (Figura 2), un relé de montaje más sólido en placa CI de 24 V_CC, que es adecuado para racks de control y paneles de electrodomésticos.

Figura 2: El T9GS5L24-24 ofrece capacidad de conmutación de 20 A para cargas de alta corriente. (Fuente de la imagen: TE Connectivity)

Aplicaciones críticas para la seguridad

TE Connectivity también ofrece una gama de relés guiados por fuerza como el 1-8588020-1 (Figura 3) para aplicaciones críticas para la seguridad. Estos componentes utilizan un enclavamiento mecánico para asegurar que todos los contactos funcionen al unísono, reduciendo el riesgo de fallos eléctricos y proporcionando cobertura diagnóstica. Con un formato de perfil delgado de 28 mm × 6 mm × 15.5 mm y un consumo de potencia de bobina de 210 mW, puede soportar disposiciones densas en ambientes cálidos.

Figura 3: Los relés guiados por fuerza como la familia SRS2 son un componente crítico para reducir los riesgos de fallos eléctricos, al tiempo que ofrecen cobertura diagnóstica. (Fuente de la imagen: TE Connectivity)

La seguridad es un factor crucial en las aplicaciones de la Industria 4.0 para garantizar una alta productividad y proteger a los trabajadores, ya que cada vez más los humanos colaboran con robots e interactúan con sistemas automatizados. Los relés de seguridad como el SRS4-2NO (Figura 4) monitorizan las entradas de dispositivos de seguridad como cortinas de seguridad para que los parados de emergencia, los bloqueos y los circuitos de seguridad funcionen correctamente.

Figura 4: El relé de seguridad SRS4-2NO asegura que los circuitos funcionen correctamente para evitar daños y lesiones. (Fuente de la imagen: TE Connectivity)

Los relés de seguridad son parte integral de las cortinas de luz de seguridad como la SLC4-H30-031 (Figura 5), que proporcionan una valla invisible de haces infrarrojos entre un emisor y un receptor. Las cortinas de luz de seguridad están diseñadas para proteger a los operadores humanos, la maquinaria y el medio ambiente.

Figura 5: Las cortinas de luz de seguridad como la SLC4-H30-031 proporcionan detección y monitorización fiables para proteger a los trabajadores y la maquinaria. (Fuente de la imagen: TE Connectivity)

Con entornos de automatización cada vez más densos, las soluciones compactas de conectividad son escasas. Los conectores mini-E/S de TE Connectivity, como el 2069577-1 (Figura 6), tienen solo un 25% del tamaño de los conectores RJ45 tradicionales, lo que permite módulos de sistema de rieles DIN muy compactos. Los conectores Mini-E/S pueden proporcionar conectividad serie, bus o Ethernet, soportar Power over Ethernet (PoE) y velocidades de datos de 10 Mbps a 10 Gbps. Los mecanismos de bloqueo compactos aseguran conexiones estables y un doble punto de contacto evita pérdidas innecesarias de comunicación.

Figura 6: Los diseños de la Industria 4.0 que ahorran espacio pueden aprovechar conectores mini-E/S como el 2069577-1. (Fuente de la imagen: TE Connectivity)

Los diseñadores también pueden simplificar el cableado con Ethernet de par único que simplifica y combina datos y energía en solo dos cables, reemplazando los cuatro cables requeridos por Ethernet tradicional. Esto reduce la complejidad, el peso y el costo, y permite velocidades gigabit rentables sin necesidad de costosos acopladores de bus o puertas de enlace. El conector SPE IP20 2364150-1 de TE Connectivity, por ejemplo, permite Power over Data Line (PoDL) para la alimentación de dispositivos y velocidades de datos de hasta 1 Gbps. El cableado SPE soporta más ciclos de flexión que las opciones tradicionales, un beneficio clave para la robótica.

Conclusión

TE Connectivity ofrece suites completas de productos orientados a aplicaciones de la Industria 4.0. Este blog apenas aborda superficialmente los relés y las opciones de conectividad, que pueden complementarse con una amplia gama de sensores inteligentes y productos avanzados de filtrado de compatibilidad electromagnética (EMC) para cumplir con los requisitos de la Industria 4.0.

[1] "Amazon planea reemplazar más de medio millón de empleos por robots", 21 de octubre de 2025. New York Times.

[2] "Mercado de la Industria 4.0 (2023 - 2030)", septiembre de 2023. Grand View Research.