Modelo de colaboración propio para la Gestión Integral de la Innovación Tecnológica.
Gemelos Digitales para optimizar los procesos de fabricación industrial
Predecir el funcionamiento de un producto, de una máquina o de un proceso productivo antes de su puesta en marcha o incluso de su diseño y fabricación supone una ventaja indiscutible que permite anticiparse a posibles errores y ahorrar costes. Para conseguirlo es clave apostar por el desarrollo de los sistemas de modelización y simulación, un área que ha experimentado un avance significativo debido al impulso de las tecnologías digitales.
Un gemelo digital es una copia virtual de un producto o de un proceso al que se le incorporan datos en tiempo real que pueden ser captados a través de sensores o de tecnologías relacionadas con el Big Data. Una vez recopilada esta información, se procesa con Inteligencia Artificial, Cloud Computing y Machine Learning para conseguir un gemelo que, en cierta manera, tiene vida propia a la hora de introducir mejoras y optimizar capacidades.
En este contexto se desenvuelve el programa MIRAGED, una iniciativa que certifica a IDEKO como Centro de Excelencia Cervera. Se enmarca en el programa Ayudas destinadas a Centros Tecnológicos de Excelencia Cervera del 2019, del Ministerio de Ciencia e Innovación, promovido por el Centro para el Desarrollo Tecnológico e Industrial (CDTI), con el objetivo de fortalecer el papel de los centros tecnológicos de investigación aplicada.
IDEKO participa en esta iniciativa que busca mejorar la capacitación de las entidades involucradas en el desarrollo de sistemas de modelización, simulación y predicción del comportamiento de máquinas y procesos de fabricación, a través de la creación de modelos virtuales y gemelos digitales que permitan su diseño y posterior optimización.
Dentro de la red de trabajo se han definido 3 actividades técnicas. La primera actividad está orientada al desarrollo de “fábricas virtuales”, donde se desarrollarán modelos para simular el comportamiento de procesos de fabricación entre los que se incluyen conformado en caliente, soldadura, mecanizado, rectificado, temple por inducción e inspección no destructiva. Los avances técnicos de la segunda línea de investigación estarán orientados a predecir el inicio de un fallo en servicio, a modelos para predecir la propagación de grietas y la vida útil remanente del sistema y al desarrollo de modelos de comportamiento dinámico. La tercera actividad se centrará en integrar en gemelos digitales los modelos desarrollados en las actividades previas.
En el marco del programa MIRAGED, IDEKO ha identificado una serie de objetivos técnicos prioritarios como el desarrollo de nuevos modelos avanzados que interaccionen con el proceso de fabricación gracias a la puesta en marcha de gemelos digitales aplicables en planta. Estos modelos y gemelos se desarrollarán en las áreas de especialización de la entidad como el rectificado, la inspección no destructiva, el control de distorsiones y la dinámica y control de máquinas y procesos.
Estas soluciones permitirán analizar la reacción de un proceso ante determinadas situaciones y mejorar su rendimiento y eficacia. Además, consiguirán detectar problemas antes de que ocurran, por lo que presentan un gran potencial para planificar tareas de mantenimiento, construir nuevos escenarios de funcionamiento más eficientes, desarrollar nuevos planes de fabricación o realizar previsiones de futuro.
Los gemelos digitales pueden ofrecer datos adicionales gracias a la sensorización virtual, generar datos sintéticos del comportamiento del sistema replicado, determinar el estado del sistema y su vida útil y facilitar la toma de decisiones en la gestión de las máquinas y en los sistemas en base a algoritmos de inteligencia artificial. De esta forma sería posible analizar una gran cantidad de datos y transformarlos en información que ayude a tomar mejores decisiones de cara a la optimización del proceso y al aumento de la productividad.
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