número 005. Abril 2014
INDUSTRIA
CONTENIDOS edita Centro Tecnológico CARTIF Parque Tecnológico de Boecillo, 205, Boecillo - Valladolid. www.cartif.es
redacción Ana García, María Parcero
colaboraciones Área de Soluciones Industriales. Área de Energía y Medio Ambiente
diseño y maquetación
CARTIF al día
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Conversaciones con... 9 Uno de los nuestros
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oopscooperative@gmail.com
fotografías e infografías Fotografías: CARTIF, Gullón, SCM, Bossa, Elsán.
ASÍ SERÁN LAS
CARTA DE LA REDACCIÓN
En momentos de cierta incertidumbre como el actual, en los que se cuestionan los modelos productivos, los sistemas financieros y el nivel de productividad de cada país, nos detenemos por un momento y reflexionamos sobre los avances conseguidos en la industria gracias a la tecnología. La Revolución Industrial (con sus respectivas etapas) y cómo ha cambiado la forma de vida de los ciudadanos, nos sirve para analizar el pasado, presente y futuro de las fábricas, origen de progreso y bienestar pero también fuentes de consumo de energía y contaminación. Cómo mantener los altos niveles de producción que exige la sociedad del bienestar sin mermar las reservas energéticas ni producir más residuos de los que podamos gestionar, son los principales desafíos de los tecnólogos que trabajan en el campo de la industria. El concepto de Fabricación del Futuro y los proyectos que se están llevando a cabo a su alrededor, son los protagonistas de este número de CARTIF NEWSVIEW. Como siempre, esperamos que lo disfruten.
S FÁBRICAS DEL FUTURO
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cartif al día Esta selección de noticias es sólo una pequeña parte de la actividad del Centro en el último mes. Puede seguirnos en tiempo real a través de nuestra web y redes sociales CHAMBERÍ SERÁ EL ÁREA DE DEMOSTRACIÓN DEL PROYECTO LIFE EQUINOX El objetivo del proyecto es acabar con los óxidos de nitrógeno (NOx), principales contaminantes del tráfico a través de un tratamiento asfáltico especialmente diseñado para su captación. Superada la etapa de pruebas de laboratorio, el objetivo ahora es probar a escala real un tratamiento superficial para asfaltos capaz de eliminar los óxidos de nitrógeno (NOx) procedentes del tráfico de vehículos en las ciudades. Los socios del proyecto han elegido como “micro-ciudad” demostradora un espacio de unos 80.000 metros cuadrados situado en el barrio madrileño de Chamberí, en el entorno de calles tan transitadas como Alberto Aguilera o Cea Bermúdez.
REUNIÓN DEL COMITÉ DE DIRECCIÓN DEL PROYECTO LASHARE
Este proyecto europeo reúne en su numeroso consorcio a seis de los centros de investigación en tecnología láser más conocidos de Europa y más de 30 empresas del sector. En este caso, se trata de poner en marcha una metodología que permita medir el estado de desarrollo de un sistema basado en láser, a través de una métrica similar al indicador TRL.
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TERCER COMITÉ TÉCNICO DEL PROYECTO OPTIRAIL Los socios de este proyecto europeo se reunieron en Granada para poner en común los avances registrados durante los últimos meses. El objetivo es desarrollar una nueva herramienta basada en la Lógica Difusa y la Inteligencia Computacional que permitirá una mejor coordinación transfronteriza a la hora de tomar decisiones en el mantenimiento de las infraestructuras ferroviarias a lo largo de los corredores europeos.
CARTIF PARTICIPA COMO COLABORADOR EN EL II CONGRESO DE EDIFICIOS DE ENERGÍA CASI NULA El Congreso se celebrará los días 6 y 7 de mayo en Madrid (IFEMA) en el marco de la Semana Internacional de la Construcción y Rehabilitación Eficiente SICRE, y es el único evento que se celebra a nivel nacional para abordar de forma integral todos los aspectos que conforman una edificación de alta eficiencia energética, tanto en obra nueva como en rehabilitación. El evento está dirigido a profesionales prescriptores, instituciones, organizaciones y empresas relacionados con el sector de la edificación y la energía. Lo organizan, entre otros, el Ministerio de Fomento, el Ministerio de Industria, Energía y Turismo, el Ministerio de Agricultura y Medioambiente, a través de la Oficina Española de Cambio Climático y el Ministerio de Economía y Competitividad.
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fábricas del futuro eficiencia
Las fábricas son uno de los orígenes de la alta calidad de vida de la que disfrutan las sociedades del siglo XXI. Cualquier bien de consumo pasa por su fabricación, incluyendo muchos de la industria agroalimentaria que necesitan una elaboración mínima a partir de los productos procedentes del campo.
El concepto de Fabricación del Futuro, ha sido posible gracias al avance continuo de las tecnologías de la fabricación
La Revolución Industrial permitió pasar de la fabricación artesanal a la producción en serie, abaratando los precios y poniendo al alcance de casi todos los ciudadanos productos de primera necesidad al principio, de mejora de la calidad de vida, en una segunda instancia, y 200 años después, cantidades sin límite de objetos meramente estéticos, divertidos, lujosos.
Coalbrookdale by night. Philipp Jakob Loutherbourg. 1801
En realidad, ese proceso no ha sido uno sino tres. La conocida como Primera Revolución Industrial, que comenzó a principios del siglo XIX, tuvo un pilar fundamental: gracias a los nuevos motores de vapor más eficientes (al consumir una décima parte del combustible que las versiones anteriores) todos los procesos de fabricación pasaron a ser más eficientes, baratos y rápidos. La producción de textiles, fue, precisamente, el primer sector en el que se innovó para su producción en masa.
Instalaciones d
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Instalaciones de SCM (Italia)
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Apenas 50 años después, acontecía ya la Segunda Revolución Industrial, que incluía nuevas industrias como las químicas (refinamiento y distribución de petróleo) y las eléctricas (que producían energía). La producción industrial ya estaba masificada (sobre todo, en piezas de acero), lo que permitiría el comienzo de la fabricación en serie de coches a partir de 1908. A partir de principios del siglo XX, la industria bélica y del transporte supuso un acicate para el avance de los procesos de fabricación. Unos progresos de los que, afortunadamente, comenzaron a beneficiarse los ciudadanos del hemisferio occidental a partir de los años 50, en los que comenzó un período de bienestar social y prosperidad económica que favorecieron el consumo de todo tipo de bienes.
Instalaciones de Gullón (España)
de SCM (Italia)
En los últimos años, está cobrando fuerza el concepto de Tercera Revolución Industrial promovido por el economista Jeremy Rifkin. La energía es la clave de esta tercera fase: la convergencia de Internet y energías renovables, las redes inteligentes, la integración de renovables, los sistemas descentralizados, y las factorías y edificios actuando como elementos proveedores/consumidores de energía, suponen una nueva revolución en los procesos de fabricación. De aquí surge en buena medida el concepto de Fabricación del Futuro, que ha sido posible gracias al avance continuo de las tecnologías de la fabricación (en sistemas, procesos y producto). Este es el núcleo del know-how de CARTIF desde sus comienzos hace 20 años. En este tiempo, los proyectos de I+D han ido evolucionando desde la automatización y el control de procesos de las fábricas, hasta llegar a ese concepto de Fabricación
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del Futuro, que implica la integración de otros conceptos como fabricación flexible, la eficacia de los procesos de fabricación (en su uso de energía y materias primas), los procesos inteligentes de fabricación, la robótica colaborativa y la automatización avanzada. En resumen, curiosamente, la tendencia actual, además de la fabricación eficiente en energía, es la fabricación en masa personalizada, que supone volver a la fabricación bajo demanda y con los productos adaptados al consumidor final. No es una vuelta al producto artesanal pero sí a que la producción sea flexible a las necesidades del mercado.
generados durante los procesos de fabricación.
Se trata de diseñar la factoría del futuro en base a criterios de eficiencia energética y gestión sostenible
Para conseguirlo, se utilizarán modelos de simulación predictiva para la producción que se usarán para establecer nuevas y eficaces herramientas de gestión energética. Estas herramientas proporcionarán información sobre los flujos de energía, la huella de carbono y su relación con la producción y la programación y el abastecimiento de la planta.
Entre las líneas de investigación de CARTIF en el sector industrial, destacan las que han desarrollado herramientas para la gestión integral de la producción, han modernizado el control de calidad y han aplicado técnicas de mantenimiento predictivo.
Los resultados tecnológicos obtenidos se probarán y validarán en un Demo Factory del Centro Tecnológico alemán Fraunhofer IWU, para posteriormente, implementarlos en tres fábricas de distintos sectores: Gullón, fabricante de galletas español, Bossa, empresa textil turEl proyecto REEMAIN, cofinanciado por la UE a ca, y SCM una fundición situada en Italia. través del VII PM, es el último de una serie de De esta manera, el proyecto pretende conseproyectos que reúne entre sus objetivos muchos guir una producción cercana a los cero reside esos conocimientos adquiridos a través de duos (zero carbon manufacturing) dentro de proyectos anteriores. El principal es diseñar la los estándares de eficiencia energética 2.0. factoría del futuro en base a criterios de eficiencia Todo ello integrando la generación, converenergética y gestión sostenible de los residuos sión, distribución, control, uso, almacenamiento y reutilización de los recursos energéticos necesarios para la fabricación.
Instalaciones de Bossa (Turquía)
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Bajo la coordinación de CARTIF, 16 empresas y entidades de seis países, desarrollarán herramientas y modelos de gestión que contribuirán a crear nuevos estándares de esa fabricación del futuro. El siguiente paso: aumentar las sinergias entre fábricas de un mismo parque industrial para mejorar la eficacia y la productividad. Un reto en el que ya estamos trabajando.
conversaciones con
conversaciones con... Investigadores del proyecto REEMAIN La automatización de procesos y sistemas, ha sido uno de los ejes vertebradores de la actividad de CARTIF
Desde el comienzo de la andadura de CARTIF, la automatización de procesos y sistemas ha sido uno de los ejes vertebradores de su actividad. La industria funciona en base a esos procesos de fabricación, que pueden estar más o menos automatizados según el tamaño de la empresa y su nivel de producción. Gestionar correctamente esos procesos, de una manera integral y automática, no es sencillo. En ocasiones se utilizan programas de gestión (software específico), y otras veces, la actividad es controlada por personas de una manera casi artesanal. Tradicionalmente, los factores que se tenían en cuenta en los procesos de fabricación eran económicos, de gestión, producción…. Pero esa realidad está cambiando en los últimos años. La eficiencia energética y la gestión sostenible son aspectos fundamentales que muchas empresas han incorporado ya a su forma de trabajar. El concepto “Factorías del Futuro” engloba estos y otros aspectos para diseñar e implementar todas las innovaciones posibles a estos procesos. El proyecto REEMAIN encaja como un guante en esta categoría o “tópico”, uno de los más financiados por la UE.
La idea original del proyecto surgió precisamente, de una forma habitual de trabajar en CARTIF: el intercambio de experiencias entre investigadores de distintas ramas. En este caso, la unión de expertos en procesos de fabricación, eficiencia energética e integración de renovables, se concretó en una idea ambiciosa: integrar las fuentes de producción de energía en los procesos de fabricación. Aníbal Reñones, Fredy Vélez y Francisco Morentin forman parte del equipo de CARTIF en el proyecto (integrado actualmente por 14 personas). Todos ellos coinciden en su entusiasmo al comprobar que ideas previas y líneas de investigación en marcha, se adaptaban a los requisitos de la convocatoria europea. Reñones y Morentin aportaban su experiencia de más de 15 años
Fredy Vélez. Doctor en Ingeniería Energética y Fluidomecánica. Eficiencia energética e integración de energías renovables.
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en proyectos relacionados con el diagnóstico, control, registro y automatización de la producción, mientras que Vélez contribuía desde la línea de eficiencia energética e integración de renovables en edificación. Sin embargo, en ambos casos, REEMAIN representa la primera experiencia en realizar actuaciones conjuntas en energía y fabricación. Como resume Francisco Morentin, tradicionalmente las grandes fábricas no consideraban como un factor especialmente relevante conseguir una optimización energética. Primaban otros aspectos más puramente económicos (costes de las materias primas, logísticos y de personal). Pero el alto precio de la energía ha cambiado el paradigma. Fredy Vélez lo tiene claro: desde el momento en que la subida de la energía encarece el producto final y los fabricantes tienen que repercutirlo al consumidor, los costes energéticos pasan a un primer plano y se buscan maneras de reducirlos.
Francisco Morentin. Ingeniero electrónico. Licenciado en Ciencias Físicas. Diagnóstico industrial.
En España, el panorama ha ido cambiando en los últimos años. De ahí la importancia del apoyo de los fondos europeos para conseguir sacar adelante estos proyectos de investigación, que podrían “asustar” un poco a las empresas de tener que asumir el total de los costes, especialmente cuando se trata de pruebas piloto con tecnologías poco usadas en el ámbito industrial. ¿Qué queda después de cuatro años de intenso trabajo de un proyecto como REEMAIN? La respuesta, en este caso, es compleja. La CE financia generosamente las instalaciones innovadoras en otros campos de la eficiencia energética (como la edificación pública y privada) pero, en el caso de prototipos industriales, las condiciones son diferentes. La explotación de los resultados obtenidos tras la investigación es uno de los aspectos más importantes para la CE, pero no se pueden comercializar los prototipos creados durante el proyecto1. En el caso de REEMAIN,
REEMAIN representa la primera experiencia en realizar actuaciones conjuntas en energía y fabricación
La pregunta, llegados a este punto es, ¿están las tecnologías en el punto adecuado de desarrollo como para proporcionar estas soluciones? En opinión de Aníbal Reñones, sí pero con matices. El uso de energías renovables depende de la ubicación geográfica de la instalación y del clima. Las diferentes legislaciones nacionales también son un factor a tener en cuenta, recuerda Francisco Morentin. Turquía, por ejemplo, se encuentra en un gran momento de estímulo público al uso de estas fuentes de energía y a la participación en proyectos innovadores.
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De acuerdo al marco comunitario sobre ayudas estatales de investigación, desarrollo e innovación (2006/ C323/01) 1
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una parte muy importante del proyecto es esa explotación, a través de socios especializados y socios con interés en poner en el mercado nuevos productos, resultado de los desarrollos del proyecto. En el caso de REEMAIN, existe ese interés por parte de socios como IKERLAN -en baterías-, IES -en software de simulación- y SOLERA -en concentradores solares-.
Las empresas españolas están cada vez más interesadas en participar en proyectos de I+D porque perciben el retorno económico de su inversión en un periodo más breve
No debemos olvidar que en esta convocatoria concreta, hablamos siempre de proyectos de demostración: los resultados propuestos tienen que haber sido validados en la práctica y no sólo a través de una simulación. Para ello, las soluciones que vayan surgiendo en REEMAIN, serán probadas en el Demo Factory o Living Lab que el centro tecnológico alemán Fraunhofer tiene en la ciudad de Chemnitz. Este demostrador es un caso único en Europa, pues propone la integración total del suministro energético en los procesos de producción, no como algo secundario, sino como un factor de base. De esta manera, la fabricación es considerada como
Aníbal Reñones. Doctor Ingeniero Industrial. Desarrollo de sistemas embebidos. Mantenimiento predictivo.
un todo holístico, y es precisamente éste, el enfoque que Europa quiere dar a este sector.
Una parte imprescindible a la hora de llevar adelante este tipo de proyectos son las empresas. No todas tienen la misma motivación a la hora de aceptar participar en los consorcios de los proyectos, aunque la tendencia también está cambiando. Los tres investigadores coinciden en que las empresas españolas están cada vez más interesadas en participar en proyectos de I+D porque perciben el retorno económico de su inversión en un periodo más breve. En cuanto al futuro, a Aníbal Reñones le gustaría poder llevar el concepto de REEMAIN más allá y poner en marcha un proyecto en el que se aplicaran las soluciones encontradas aquí a un entorno de parque industrial. Fredy Vélez coincide, y cree que el siguiente paso es la agrupación de fábricas en clusters, de manera que unas aprovechen los recursos desechados por otras y coordinen el uso de la energía. Francisco Morentin apuesta por cerrar el círculo de la producción con proyectos que aúnen los tres aspectos: optimización de los procesos productivos, optimización e integración de energías renovables y gestión integral de la producción (materias primas, energía, personal y logística), no olvidando que cualquier solución diseñada debe poder ser aplicada en fábricas reales, que quieren soluciones aplicables a corto plazo.
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uno de los nuestros
uno de los nuestros María Josefa Molera (Isaba (Navarra) 1921 - Madrid 2011) Trabajó en los campos de la cinética, la fotoquímica y la cromatografía. Introdujo nuevos conceptos y procesos experimentales propios de la química más avanzada. Mientras España se recuperaba de la guerra civil, Mª Josefa Molera se licenció en Ciencias Químicas por la Universidad Central de Madrid en tan solo tres años. Después, entró como profesora ayudante en la cátedra de Química Técnica, dirigida por el Profesor Ríus Miró, quien le ofreció realizar su tesis doctoral en los laboratorios que dirigía en el campo de la electroquímica, pero fue rechazada por el director del centro, alegando que “no había ninguna mujer investigadora en el instituto”. Molera tuvo que esperar a la creación del Instituto de Química Física Rocasolano en 1946, para trabajar como becaria en su laboratorio, donde se doctoró con el Premio Extraordinario en la Universidad Central. Un año después, obtuvo una plaza de colaboración científica en el Instituto y viajó al Physical Chemistry Laboratory de la Universidad de Oxford donde, nuevamente, se encontró con los prejuicios machistas propios de la época por parte del premio Nobel Sir Cyril N. Hinshelwood.
gases en España. El exitoso proyecto cuyo objetivo era descubrir la transmisión gradual de la llama fría a la explosión fue reconocido a escala internacional, al incorporar al cromatográfo la detección de Carbono 14. Ya en los sesenta, la Dra. Molera jugó un papel muy importante en la introducción de los métodos espectroscópicos de fotólisis de destello, mientras impartía clases de Investigación en el CSIC Su contribución a la ciencia fue reconocida por numerosos premios como la Medalla de Química de la Real Sociedad Española de Física y Química y el Premio Alfonso X el Sabio del CSIC. Todo su trabajo quedó recogido en 80 publicaciones y 17 tesis doctorales. Mª Josefa Molera fue, por tanto, una de las pocas y afortunadas mujeres científicas que contribuyó a la reconstrucción del sistema español de investigación de la segunda parte del siglo XX.
En 1951, de vuelta en España, realizó una investigación de reacciones de pirólisis y oxidación a baja temperatura de compuestos orgánicos en fase gaseosa, y creó el Departamento de Cinetoquímica en el Instituto de Química-Física, que dirigió hasta su jubilación, en 1986. La Dra. Molera, junto con su colaborador el Dr. José Antonio García - Domínguez impulsó la construcción de uno de los primeros cromatógrafos de
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Primer cromatógrafo de gas construido en el Departamento de Cinetoquímica
destacados
En línea con el tema de este mes, os recomendamos dos apps para mejorar la gestión y la productividad y un libro para entender el avance de la tecnología en los últimos años.
iGo VAMPIRE POWER Calculator
Esta app calcula la electricidad consumida por un aparato cuando se apaga pero se mantiene conectado a la red. Esta energía representa un promedio del 10% del uso de electricidad de un hogar, algo a tener en cuenta con las recientes subidas del precio de la electricidad. IGo Vampire nos facilita una calculadora, cuestionarios e información sobre la conservación de la energía y un marcador de realidad aumentada. Disponible para iOs.
LA TERCERA REVOLUCIÓN INDUSTRIAL Jeremy Rifkin. Ed. Paidós. 2011. 400 pags. 22,90 €
In&Out
Su objetivo es la gestión y mejora de la productividad de los recursos humanos de una empresa. Creada por la empresa Alteda, los conceptos clave que han dado lugar a esta nueva app son el absentismo laboral, la productividad de un proyecto o tarea y los costes derivados de los problemas de absentismo. Así, el sistema permite monitorizar las principales cuestiones laborales de la plantilla de una empresa y obtener la captura de datos de todas las situaciones o parámetros claves de negocio. Disponible en:
Jeremy Rifkin, asesor en un proyecto que revolucionará el suministro de energía en Europa, es el autor de este libro que describe este nuevo entorno tecnológico y energético a través de las redes de suministro eléctrico que almacenan y distribuyen de forma individual la energía. El autor sugiere que, muy pronto, millones de personas podrán generar su propia energía verde y compartirla a través de una red social en su casa, en la oficina o en una fábrica sin tener que depender de la industria eléctrica.
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motor de innovaci贸n