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Digitalización industrial gracias a una gestión inteligente de los datos de la maquinaria
La creciente digitalización de los sistemas de producción está transformando radicalmente la industria manufacturera. Las tecnologías de conectividad, que permiten el intercambio de información entre las máquinas, los sistemas de fabricación y las personas que trabajan en las plantas productivas, están dando lugar a las fábricas inteligentes. De esta manera, la sensórica avanzada integrada en dispositivos y las soluciones digitales para la captación de datos procedentes de los equipos permiten conocer, explicar y predecir el estado de las máquinas y su evolución.
IK4-IDEKO dispone de una trayectoria consolidada en la investigación aplicada a la máquina herramienta. Su conocimiento del funcionamiento de las máquinas y los procesos de fabricación, sumado a una intensa actividad en el desarrollo de tecnologías de la información y la comunicación, ha dado lugar a la propuesta de valor de digitalización industrial del centro tecnológico.
“Hemos diseñado y desarrollado una solución para esta nueva ola de digitalización en torno a la máquina herramienta. A través de la captación, interpretación y optimización del flujo de datos que obtenemos de máquinas interconectadas, somos capaces de digitalizar la industria manufacturera. Nuestra solución combina y analiza tanto los datos de la máquina como los datos históricos en tiempo real, así como la información del proceso de fabricación y esto es lo que nos permite optimizar las operaciones de la industria”, asegura Jon Kepa Gerrikagoitia, gestor del grupo de investigación TIC’s y Automatización de IK4-IDEKO.
La propuesta de valor digital de IK4-IDEKO, que formará parte de la oferta tecnológica de la entidad, hace posible realizar el diagnóstico de fallas para reducir los tiempos de inactividad no planificados y programar las actividades de mantenimiento, los ciclos de autodiagnóstico periódicos y las operaciones de mantenimiento predefinidas.
También permite activar procesos de fabricación que comparan las condiciones de corte en un momento determinado de la actividad con los patrones de fabricación llevados a cabo con anterioridad y con el consumo de energía para ajustar la configuración óptima de los parámetros de alimentación eléctrica.
Asimismo, la solución facilita hacer un uso más inteligente de los datos para optimizar las operaciones, aumentar la productividad y lograr una mayor flexibilidad.
“Nuestra solución mejora la efectividad general del equipo, los costos de mantenimiento, la productividad del proceso de fabricación, las necesidades de mano de obra y los costos de energía. La experiencia acumulada por IK4-IDEKO nos permite brindar un apoyo continuo y recomendar acciones futuras para mejorar el proceso de fabricación, la dinámica de la máquina, la precisión y la inteligencia de los equipos”, añade Jon Kepa Gerrikagoitia.
Interfaces inteligentes para las fábricas del futuro
En concreto el centro tecnológico ha trabajado intensamente en el propio entorno de la máquina con la misión de desarrollar nuevos interfaces HMI que hagan posible una monitorización cada vez más sencilla y en tiempo real de las situaciones complejas que se puedan generar en los equipos.
Estas interfaces presentan diseños atractivos y orientados a los usuarios que reflejan la excelencia técnica de las máquinas. Se trata de interfaces abiertos y con capacidad de desarrollo de nuevas funcionalidades, compatibles con otros sistemas IT y fácilmente actualizables.
Además, hacen posible el desarrollo de futuros escenarios de networking y prestan soporte efectivo para el trabajo del usuario.
En el plano de las tecnologías para la recogida de datos en máquina, denominada “Data Collect”, el centro tecnológico trabaja en la identificación de los datos a recopilar, es decir, la definición de los indicadores de funcionamiento clave, que hagan posible actuar en los pilares de excelencia de la máquina: condición física-mantenimiento, proceso de mecanizado, precisión y calidad de pieza.
IK4-IDEKO está especializado en el desarrollo de sistemas de sensorización, automatización y lectura de datos, conectores propios para todos los CNS y PLC y fuentes de datos con formatos incompatibles.
Para avanzar en el nuevo paradigma de la industria digital, el centro tecnológico está desarrollando soluciones avanzadas de computación en la máquina, el denominado “Edge Computing”, una disciplina que permite el análisis y procesamiento de los datos en la propia fuente que los genera. De esta forma los propios dispositivos desempeñan un papel clave en el tratamiento de la información, contribuyen a su análisis y se dotan de inteligencia.
Para conseguirlo, IK4-IDEKO trabaja en modelos de comunicación determinista y aplicaciones inteligentes para la mejora de procesos y la protección de la salud de máquina.
En la siguiente etapa del proceso, el “Fog Computing” o preprocesamiento de datos a través de pasarelas IoT o nodos de niebla, IK4-IDEKO está trabajando en analítica básica, cálculos y optimización, visualización de históricos on-premise, comunicación con otros softwares, interoperabilidad con protocolos como OPC_UA, MT Connect y OPC_DA y API Rest, interoperabilidad y conexión con otros datos de sistemas IT del entorno productivo.
“Mostramos los datos relevantes de una manera fácil de usar a través de un panel inteligente, que en tiempo real nos informa del estado del proceso en todo momento a través de múltiples herramientas de diagnóstico”, añade el experto.
Finalmente, IK4-IDEKO es capaz de obtener información de valor de los datos y señales hasta darles un sentido y dotarlos de una representación física y descodificable. Para conseguirlo emplea distintas soluciones de transformación de datos, aplica diversas herramientas de análisis y ejecuta diagnósticos.
“Nuestro sistema también facilita la supervisión de la máquina y el proceso mediante indicadores clave de rendimiento como los que reflejan el estado de la máquina, el estado del proceso de mecanizado y el consumo de energía. La propia arquitectura de la solución de software y el ciclo del dato nos permiten un aprendizaje continuo que redunda en la posibilidad de ofrecer nuevos servicios, nuevos componentes inteligentes y nuevas funcionalidades para el mantenimiento predictivo”, concluye el experto.
Para llevar a cabo estas tareas, IK4-IDEKO dispone de una instalación especializada en digitalización. Se trata del laboratorio CNC y Digital Factory, un espacio provisto de equipamiento, hardware y software de automatización industrial.
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