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I+D frente a los desafíos de la industria 4.0 en automoción

La realidad aumentada proporciona una visualización avanzada en tiempo real de indicadores, así como capacidades de soporte y formación inmersiva para los trabajadores.// FOTO: CIDAUT.

El proyecto iDIGIT4L investiga la aplicación de tecnologías habilitadoras de la industria 4.0 en ecosistemas de fabricación industrial con el objetivo de hacer frente a los nuevos requisitos de flexibilidad, calidad y eficiencia en el sector de automoción. Los gemelos digitales distribuidos, apoyados en la sensorización no intrusiva y la interacción hombre-máquina, permiten hacer frente a las barreras que limitan los cambios en los sistemas y el acceso a la información de una amplia variedad de máquinas ya instaladas en las líneas de producción.

Fundación CIDAUT, como centro tecnológico, trabaja en la generación de conocimiento efectivo dentro del ámbito de la industria 4.0, con el objetivo de dar respuesta a las necesidades de transformación digital y de fabricación eficiente que el sector industrial demanda. Para lograr estos objetivos, los habilitadores 4.0, entre los que se encuentra el gemelo digital, ayudan a predecir y elaborar modelos de mejora continua de forma ágil como resultado de la hibridación de tecnologías digitales y operacionales, proporcionando herramientas de análisis de ciclo de vida de un activo o proceso.

Para demostrar la aplicación de estos modelos de transformación sobre casos reales del sector de automoción, el proyecto iDIGIT4L(*), liderado por CIDAUT, desarrolla el concepto de plataforma conectada con un gemelo digital distribuido, basado en la virtualización de activos e integración de las operaciones a pie de planta. Implementa soluciones de I+D a través de ecosistemas de digitalización, donde intervienen personas, objetos y sistemas, con el fin de transformar los procesos industriales partiendo de una realidad que va desde la ausencia a diferentes niveles y estados de incorporación de las nuevas tecnologías habilitadoras. Aborda tres escenarios de fabricación de componentes en automoción: inyección de piezas de material plástico, estampación de piezas metálicas y control de calidad sobre piezas de fundición, generando flujos de información conectados apoyados en la digitalización, que proporcionan conocimiento en la toma de decisiones sobre puntos críticos como la calidad, el mantenimiento industrial de activos, la gestión de personas y las estrategias de control de procesos.

El proyecto persigue un aumento en la eficiencia y la calidad de los productos con la automatización y mejora de los procesos desde su concepción al mantenimiento. Introduce la retroactualización y convergencia de activos industriales, independientemente de su nivel de digitalización. De este modo, la incorporación de sensores no intrusivos y sistemas de diagnóstico predictivo con conexión a la nube permiten hacer frente a una de las principales barreras actuales de entrada a nivel de planta a la hora de optimizar el tiempo de ciclo y las tareas de mantenimiento industrial. Las herramientas y métodos de aprendizaje que se obtienen del conocimiento global de las personas, activos y procesos conectados, se apoyan en cuadros de mando analíticos y tecnologías como la realidad aumentada, que proporciona una visualización avanzada en tiempo real de indicadores, así como capacidades de soporte y formación inmersiva para los trabajadores. En particular, se ha trabajado en los procesos de mantenimiento y control de calidad, que representan un cuello de botella en los tiempos de ciclo de las cadenas de producción. Gracias a tecnologías como el gemelo digital ha sido posible extraer modelos de comportamiento de los activos mediante la determinación de los indicadores clave, su evolución en tiempo real y la predicción de anomalías. Esta visión holística conectada ha permitido también facilitar su automatización para mejorar el tiempo de ciclo de los procesos.

Como conclusión, los avances obtenidos en proyectos industriales de I+D aplicados al análisis y la automatización de funciones que representan tareas repetitivas, aisladas, poco eficientes a la vez que costosas en tiempo, junto con la introducción de tecnologías 4.0 para generar procesos conectados, flexibles e inteligentes, presenta una oportunidad de crecimiento para el sector de automoción y en conjunto para toda la cadena de valor.

Álvaro García García
Area Manager - ICT & Industry 4.0 en CIDAUT

(*) "I+D para la transformación de los sectores industriales e infraestructuras: Digitalización y su implementación inteligente y predictiva iDIGIT4L", Nº de Exp.: CCTT1/17/VA/0007. Proyecto financiado por el Instituto para la Competitividad Empresarial de Castilla y León (Junta de Castilla y León), cofinanciado con Fondos FEDER, a través de la línea: "PROYECTOS I+D APLICADOS REALIZADOS POR CCTT. Convocatoria 2017".

Este artículo aparece publicado en el  nº 517 de Automática e Instrumentación , pág. 38-39.

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