Automática e Instrumentación - nº 517 by Versys Ediciones Técnicas, S.L.

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PRODUCTIVIDAD Y EFICIENCIA DEL DISEÑO A LA PRODUCCIÓN

FEBRERO 2020

AUTOMÁTICA E INSTRUMENTACIÓN

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www.automaticaeinstrumentacion.com

La automoción marca el camino de la fábrica conectada Pág.

El sector automovilístico siempre ha estado en el vagón de cabeza de los avances tecnológicos en la industria. No lo iba a ser menos en la digitalización de las plantas. La industria 4.0 aumenta su presencia en las factorías españolas, al mismo tiempo éstas afrontan dos grandes caminos, uno de procesos y otro de producto: el que lleva a la fábrica digital y el que conduce a la movilidad sostenible. En todos ellos, la eficiencia energética está muy presente.

INFORME Presente y futuro de los variadores de frecuencia para motores

Pág. 46 TECNOLOGÍA El talento humano, clave en el desarrollo de la Inteligencia Artificial

Pág. 55 FERIAS Las principales novedades de Advanced Factories Pág. 68

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LA PORTADA 517

PRODUCTIVIDAD Y EFICIENCIA DEL DISEÑO A LA PRODUCCIÓN

FEBRERO 2020

AUTOMÁTICA E INSTRUMENTACIÓN

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AUTOMÁTICA E INSTRUMENTACIÓN

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La automoción marca el camino de la fábrica conectada Pág.

INFORME

SUMARIO

517

FEBRERO 2020

TIEMPO REAL 8 Noticias de actualidad

OPINIÓN 20 La columna de ISA Sección Española | ‘IA o la fuerza impulsora de la sostenibilidad en la fábrica del futuro’, por Juan Manuel Ferrer.

Presente y futuro de los variadores de frecuencia para motores

22 ‘Del IoT a la Inteligencia Artificial’, por Antoni Rovira.

nt Pág. 46 TECNOLOGÍA

ogy

El talento humano, clave en el desarrollo de la Inteligencia Artificial

de diferentes generaciones pueden de control utilizando diferentes lenrse de las ventajas del mundo del next Technology para el desarrollo

SELECCIÓN DEL MES 24 Sensores autárquicos, la apuesta de VEGA para el IoT en logística y fabricación

Febrero, n.º 517

Pág. 55 FERIAS Las principales novedades de Advanced Factories Pág. 68

Beckhoff ofrece nuevas posibilidades para el diseño de instalaciones con XPlanar. Esto es posible gracias a los Planarmover que flotan libremente sobre baldosas planares dispuestas con geometría libre, permitiendo un posicionamiento extremadamente flexible, preciso y altamente dinámico. Para la construcción de máquinas, esto se traduce en máxima libertad y simplificación en el diseño de máquinas e instalaciones. El sistema XPlanar combina la disposición individual de las baldosas planares con un posicionamiento multidimensional de los Planarmover que flotan sobre estas. Los Mover se pueden desplazar bidimensionalmente sin sacudidas ni contacto con una velocidad de hasta 4 m/s, una aceleración de hasta 2 g y una exactitud de repetibilidad de posicionamiento de 50 μm, y todo ello sin ruido ni desgaste. www.beckhoff.com

SECTOR DEL AUTOMÓVIL 28 La automoción marca el camino de la fábrica conectada 38 iDIGIT4L: Nuevos ecosistemas de fabricación basados en el concepto de gemelo digital 40 Modelo de simulación de procesos del flujo interno de materiales en una planta de fabricación de rodamientos 42 Process Lab 4.0, un nuevo laboratorio para desarrollar la fábrica del futuro 43 Nuevas funcionalidades de los equipos de movimiento automático

INFORME 46 Presente y futuro de los variadores de frecuencia para motores 52 ¿Qué necesidades presentan las diferentes industrias en las que actúan los variadores de frecuencia?

TECNOLOGÍA 55 El talento humano, clave en el desarrollo de la Inteligencia Artificial 58 Inteligencia artificial: El próximo horizonte digital

SOLUCIONES 61 Módulos de E/S extremadamente compactos, enchufables e independientes entre sí 64 Gemelos digitales: Un paso más allá de la simulación

TECNOMARKET 68 Novedades de Advanced Factories

MUNDO ELECTRÓNICO 78 La electrónica, detrás de dos de los mayores proyectos europeos de automatización 80 Microchip traslada las tareas de software al hardware

Automática e Instrumentación

EDITORIAL

Febrero 2020 / n.º 517

“Solo” es necesario hacer bien la cosas

ecuerdo cuando los más antiguos, acostumbrados a grandes fastos de épocas pretéritas, auguraban que el sector ferial en general, y el industrial en particular, estaba herido de muerte; olvidando que las ferias no eran inmunes a la crisis (o al “cambio de época”, como algunos siempre han defendido debemos llamar a lo vivido desde 2008). ¿De verdad entendían los encuentros feriales como un rara avis desconectado de la realidad, la social y la económica?

También auguraban su deceso los menos experimentados en lo pasado pero más duchos, decían, en saber cuál iba a ser el futuro. Sin ferias. Como si de un día para el otro las personas contradijéramos a Aristóteles y no fuéramos “un ser social por naturaleza”. Es posible que esté leyendo estas letras en una feria, que hace poco estuviera en otra o que ya tenga las entradas de la próxima. La industria ferial es como cualquier otra, debe adaptarse a las necesidades de sus clientes, escucharlos, trabajar juntos y de ahí sacar una cita a la que todos se sientan llamados. Hay sitio para todas, siempre que se hagan bien las cosas. Como ocurre con las empresas, como ocurre también con las revistas, como la que tiene entre sus manos. Solo hay que echar un ojo al calendario ferial español y extranjero. Grandes y grandísimos eventos, medianos y pequeños. Y así nos plantamos en el número 517 de Automática e Instrumentación. El de Advanced Factories, la “pequeña Hannover”, como el propio Albert Planas, su director, reconoce que

algunos la han bautizado. Lo dice con la boca pequeña pero con una media sonrisa; quiere seguir siendo un ente independiente, pero a nadie le molesta que le comparen con la feria industrial más importante del mundo. En este número hablamos de cómo el sector de la automoción va incorporando tecnologías 4.0. Hemos entrado en las principales plantas automovilísticas españolas. Nissan, SEAT, Groupe PSA España y Volkswagen Navarra explican su camino hacia la fábrica conectada. Y hablando de tecnologías, la Inteligencia Artificial. Bueno, tecnología en sí o nombre por el que se entiende nos referimos a todas aquellas herramientas (o tecnologías) que están llevado a las fábricas a otro nivel, aquel en el que las máquinas tomas decisiones de manera independiente. No obstante, es necesario el talento humano para conseguirlo, sin él, ni artificial, ni inteligente. El informe de este número analiza el presente y futuro de los variadores de frecuencia para motores, donde la eficiencia energética y la digitalización parecen marcar el camino. Y terminamos con las principales novedades que podrán “tocarse” en Advanced Factories; sí, para eso están las ferias, para tocar, para hablar, para socializarse… Sí, y ahí está Advanced Factories, esa feria ‘boutique’ que parece haber dado con la tecla correcta. Y es que sitio hay para todas, “solo” es necesario hacer bien la cosas. Automática e Instrumentación

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TIEMPO REAL

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Mes a mes

La industria española aún no explota los beneficios de la automatización

as empresas robotizadas venden cinco veces más que las que no lo están, generan cuatro veces más valor añadido y exportan hasta siete veces más. Sin embargo, a pesar de los beneficios evidentes del hecho de incorporar las nuevas tecnologías en los procesos productivos y adentrarse en las dinámicas de la economía 4.0, un estudio liderado por Joan Torrent, catedrático de Economía e investigador de los Estudios de Economía y Empresa de la Universitat Oberta de Catalunya (UOC), demuestra que las empresas del sector industrial en España no saben explotar todo el potencial de las nuevas herramientas tecnológicas. En la investigación se han contrastado y analizado los datos de un total de 5.551 empresas de la industria española a lo largo de 25 años, en el periodo que va de 1991 a 2016, y la primera conclusión que se extrae es que las cadenas de actividad de las compañías que están robotizadas son más productivas que las que no lo están. En concreto, los trabajadores de estas empresas son 1,4 veces más produc-

tivos que los de las empresas que no operan con tecnología automatizada, y no por ello los costes laborales se han disparado, puesto que otro dato que aporta el estudio es que las empresas automatizadas gastan en nóminas solo 1,2 veces más que las que no lo están. A pesar de estos resultados, una de las principales conclusiones del estudio es que no basta con invertir en nueva maquinaria, sino que las empresas industriales tienen que saber, además, cómo utilizarla y cómo combinar las distintas tecnologías y, en consecuencia, deben invertir también en la formación de los trabajadores, lo que representa un coste de oportunidad notable, tal como señala Torrent. “Las tecnologías no producen el efecto de plataforma entre ellas. Es decir, no son utilizadas ni con plenitud ni extensivamente por el grueso del tejido productivo”, explica el autor del estudio.

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RS Components patrocina la Semana de la Electrónica de Navarra

Components ha sido el patrocinador principal en la Semana de la Electrónica de Navarra (SIE 2020), que ha tenido lugar los días 4, 5 y 6 de febrero en el campus de Arrosadia de Pamplona por tercer año consecutivo. Las jornadas, organizadas por la Universidad Pública de Navarra (UPNA), se inauguraron con la presencia de Jordi Tarrida, director general de RS Components Iberia, quien compartió con los asistentes la ponencia “La verdad sobre el Silicon Valley”.

En su intervención, además de señalar la rápida evolución del sector electrónico, Tarrida habló sobre la cara menos superficial del ecosistema de Silicon Valley, profundizando en el funcionamiento del mercado tecnológico y en los métodos de financiación para proyectos, startups, pymes y grandes corporaciones. E igualmente, compartió su visión estratégica y su experiencia para inspirar y guiar a los estudiantes en la consecución de una empresa tecnológica eficiente y rentable, basándose en la importancia actual de la digitalización y el arte de saber manejarse en el sistema bancario global. Tarrida también ligó el nombre de RS Components a la innovación y destacó la implicación de la compañía a la hora de ofrecer ayuda a los ingenieros del futuro, ya sea a través de las colaboraciones que realizan frecuentemente con las universidades, patrocinando diversos proyectos y programas de educación, o por medio de su plataforma DesignSpark. El programa ha includio además multitud de actividades y conferencias destinadas a divulgar aplicaciones de distintas disciplinas. Entre ellas destacaban el minicurso de iniciación a Arduino, cursos de prototipados PCB impresión 3D y programación de aplicaciones y juegos con App Inventor y Unity.

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El modelo de negocio de Takebishi para OPC es muy simple

anto los servidores OPC de Takebishi como los dispositivos Gateway, entre otros, que integran el servidor OPC y MQTT Publishing en un único dispositivo compacto de Hardware, son las plataformas ideales para interconectar los PLCs, máquinas y robots tanto con servicios en la nube como con los diferentes HMI, Scada, ERP, MES, y demás soluciones de visualización y análisis de datos del mercado, con alta calidad y a costes imbatibles. ¿Quieres una cajita que añades a tu red local de PLCs y, sin tocar el código de tus PLCs, posibilitas la comunicación OPC? Eso se llama Takebishi Device Gateway C10, también conocido como DGW-C10.

¿Que no te basta con DGW-C10, que quieres tener, también, conectividad de IOs local? Pues su hermana mayor se llama Takebishi Device Gateway F20, también conocida como DGW-F20. ¿Prefieres software? Takebishi DeviceXPlorer, compatible con más de 150 drivers, te ofrece tres opciones: Standard, Advanced y Enterprise. El pequeño, DXP-STD, solo habla con una familia de PLCs y todavía no ha ido a clase de OPC-UA. Es ideal para casos en que te falta conectividad OPC para tu PLC y cuentas con un PC infrautilizado. El mediano, DXP-ADV, también habla solo con una familia de PLCs, pero ya ha terminado con nota sus estudio de OPC-UA. Para esos casos en que necesitas conectividad OPC-UA y trabajas con una sola marca de PLCs. El mayor, DXP-ENT, ya es capaz de hablar con todas las familias de PLCs que soporta Takebishi y, claro, también terminó con nota sus estudios de OPC-UA; de hecho fue quien inició a DXP-ADV en sus estudios. Ideal para homogeneizar en OPCUA tus instalaciones multi-marca de una manera económica. Takebishi ofrece opciones para todos los usuarios y necesidades. Larraioz Elektronika es servicio técnico, consultoría, training y canal de ventas oficial para el mercado español. n AeI

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06/03/2020

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Madrid

09/03/2020

13/03/2020

5 d - 35 h

TIA Portal Programación 2

Madrid

23/03/2020

27/03/2020

5 d - 35 h

TIA Portal Programación 1

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30/03/2020

03/04/2020

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Madrid

30/03/2020

03/04/2020

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Mes a mes

GR-EX crea una plataforma internacional de negocio para startups y grandes corporaciones

roject Alpha Startup Summit es la principal novedad del Global Robot Expo 2020, que tendrá lugar del 1 al 2 de abril en Ifema. Un evento cuyo objetivo principal es actuar como nexo de unión entre las startups tecnológicas más prometedoras y las grandes corporaciones que buscan tecnología puntera para resolver los desafíos del momento. Y para lograrlo contará con una feria en la que las nuevas empresas tecnológicas podrán exponer sus productos, una competición de pitches (presentaciones breves ante corporaciones e inversores), mesas redondas en las que se abordarán los grandes retos del futuro y actividades de networking destinadas a apoyar el crecimiento y la internacionalización de las startups participantes. Esta nueva plataforma cuenta con el apoyo de la Comunidad de Madrid, ICEX (Ministerio de Industria, Comercio y Turismo) y RED.es (Ministerio de Industria, Economía y Empresa), por lo que también servirá de medio de contacto entre las startups participantes y las instituciones públicas. “Project Alpha Startup Summit pretende convertirse en

Bitmakers, incluida como empresa CEPYME 500 en 2019

a compañía Bitmakers, dedicada a dar soluciones para la optimización de procesos, la automatización industrial y la optimización logística, es una de de las 500 empresas que lideraron el crecimiento empresarial español en 2019. Así lo ha certificado la organización CEPYME (Confederación Española de pequeña y mediana empresa) y hace unos días lo anunció Bitmakers tras recibir el documento acreditativo. Este reconocimiento llega “tanto por los resultados obtenidos en los últimos años en cuanto a crecimiento sostenido, como por el potencial de innovación, y la capacidad para generar actividad y empleo”, destacan desde CEPYME. CEPYME500 es una iniciativa que identifica, selecciona y promociona al conjunto de las 500 empresas españolas que son líderes en crecimiento empresarial, tanto por sus resultados como su capacidad para generar valor añadido, empleo, innovación y proyección internacional. La función principal de esta iniciativa es otorgar reconocimiento y proyección nacional e internacional a las empresas que han sido seleccionadas contribuyendo a impulsar su potencial de crecimiento. n AeI

una marca internacional de referencia dentro del emprendimiento tecnológico y ha sido diseñado como un evento con identidad propia dentro de su feria matriz, la feria tecnológica Global Robot Expo, gracias a lo cual está garantizada la presencia de grandes corporaciones internacionales”, explican sus organizadores. “Tanto las startups como las corporaciones e inversores que participarán trabajan para afrontar los principales desafíos en el ámbito de la digitalización, internet de las cosas, industria 4.0, inteligencia artificial, robótica y tecnología aeroespacial”, concluyen. n AeI

5GForum debatirá sobre el despliegue del 5G en España

de junio. Esa es la fecha. Para entonces todos los países europeos tendrán que resintonizar sus cadenas de televisión, liberando así la banda de 700 megahercios (MHz) del espectro radioeléctrico para desplegar en ella las futuras redes de telecomunicaciones 5G. Así lo recordó Ricardo Medina, CEO de Medina Media Events, organizadora del 5GForum, en unas declaraciones recientes a COPE Málaga. “Este proceso de liberalización de banda del espectro radioeléctrico, conocido como Segundo Dividendo Digital, situará a España entre los países líderes del desarrollo de la tecnología 5G y, de todo ello y mucho más, hablaremos en la próxima edición del 5GForum 2020”, añadió. Este evento volverá a reunir a expertos en el principal evento sobre tecnología 5G, lo hará los días 6 y 7 de mayo en el Polo Nacional de Contenidos Digitales de Málaga, para poner sobre el escenario los avances de esta tecnología, constituyendo la oportunidad de intercambiar conocimientos de sus aplicaciones prácticas. En la edición de 2019 del 5GForum acogió a 250 asistentes profesionales y 100 empresas, que durante dos días siguieron las ponencias de compañías como Samsung, Orange, Rohde & Schwarz, Cisco, Intracom Telecom, Huawei, 5Génesis, Cellnex, Lyntia, Nokia, Hispasat, Keysight Technologies, Dekra y Axión, entre muchas otras, y disfrutaron, además de conocer las últimas novedades 5G expuestas en la Demo Area. n AeI

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Desarrolla nuevos modelos de negocio basados en los datos Servicios personalizados gracias a Industrial Analytics Let's connect. Imagina que en un futuro tu éxito de ventas ya no sea por la venta de la máquina, si no por la disponibilidad de ésta o una cantidad mínima garantizada de piezas producidas. Vamos a trabajar contigo para hacer de esta visión una realidad, realizando proyectos personalizados para implementar soluciones de mantenimiento predictivo y garantía de calidad en la producción. Conexiones inteligentes desde el sensor hasta la nube Weidmüller establece las bases para las soluciones para la Industria 4.0 del futuro Descubre nuestra solución a 3 niveles: componentes de comunicación para el envío y procesamiento de datos; el sistema modular de automatización u-mation, abierto e independiente; y soluciones personalizadas de digitalización para la optimización dle rendimiento en la fabricación. Descúbrelo en: industrial-analytics.weidmueller.com

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IDboxRT: la solución de inteligencia operacional para la Industria 4.0

n este sentido, la plataforma de monitorización IDbox (www.idboxrt.com), desarrollada por el grupo CIC Consulting Informático, es la solución que sirve como núcleo común a todos estos conceptos, ofreciendo una solución end-to-end en cuanto a integración de datos desde cualquier dispositivo de planta, motor de cálculo y procesamiento avanzado, además de ofrecer las herramientas analíticas necesarias para explotar la información. Actualmente, dentro del sector del manufacturing encontramos diversos casos de éxito entre los clientes de IDbox, cuyos resultados positivos se sostienen en puntos como:

Optimización de OEE Monitorizando valores de proceso en tiempo real, además de datos de calidad procedentes de bases de datos de gestión o sistemas LIMS, nuestro motor de cálculo entrega métricas de

OEE (ya sea por hora, turno o día). Disponer de la granularidad necesaria en los datos para identificar fácilmente las causas de las ineficiencias detectadas supone una medida de ahorro que se ha convertido en imprescindible para muchos de nuestros clientes del sector. Iniciativas Machine Learning IDbox potencia la capacidad de disponer de un set de datos rico, tanto en fondo histórico como en diversidad de información. Esto supone la base necesaria para acometer medidas de ahorro basadas en técnicas Machine Learning. Mediante servicios proporcionados por nuestro equipo de data scientists y su posterior aplicación sobre el motor de cálculo de IDbox, se obtienen resultados hasta hace poco inalcanzables en materia de mantenimiento predictivo y eficiencia ener-

gética, caminando hacia la implementación completa del concepto de gemelo digital en el futuro próximo.

de notificaciones de alarma en caso de que el sistema detecte anomalías en cualquier parámetro de la producción.

Supervisión ágil en movilidad Dinamizar la operativa de la plantilla y liberar a los trabajadores de tareas innecesarias supone en la mayoría de los casos una optimización de costes que, por no ser fácilmente cuantificable, puede pasar desapercibida. Sin embargo, distintos casos de uso de los clientes de IDbox, les han permitido obtener retornos de inversión a corto plazo gracias a este factor. Operarios que antiguamente supervisaban una sola línea de producción pasan ahora a controlar áreas enteras de planta, gracias a disponer de los datos en dispositivos móviles fácilmente accesibles (escaneando códigos QR en máquina, por ejemplo), además de eliminar errores humanos gracias al envío automático

Gestión de lotes / Aseguramiento de la calidad Mismo fin, reduciendo los medios. Es el objetivo perseguido por cualquier departamento de ingeniería, y lo es además de forma recursiva, es un ciclo que nunca se detiene. Ser capaces de identificar operativas óptimas, garantizando los niveles de calidad, son máximas que el sistema IDbox permite implementar de manera sencilla. Un sistema que descubra los golden batch o golden region y además permita un seguimiento a través de control estadístico de procesos (SPC, por sus siglas en inglés) es indispensable a la hora de perfeccionar los procesos de fabricación. n AeI

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ABB inaugura en Barcelona su primer Customer Innovation Center de robótica en Europa

ABB

ha abierto en Barcelona su primer Centro de Innovación para clientes (CIC) en Europa dedicado a la robótica, que ayudará a desbloquear el potencial de fabricación digital y robótica industrial en España, contribuyendo a agilizar la transformación digital de la industria del país. El centro, de 1200 m2 y emplazado en la sede que ABB tiene en Sant Quirze, cuenta con espacios de trabajo polivalentes y zonas de exposición, alberga además un auditorio de cúpula geodésica con un sistema de visión envolvente de 360º, para que ingenieros y diseñadores puedan sumergirse de lleno en versiones de realidad aumentada de las tecnologías en las que estén trabajando. Este nuevo centro permitirá a ABB y a sus clientes locales e internacionales, así como a sus socios de la industria y del mundo académico, colaborar en el desarrollo de nuevas tecnologías y soluciones que mejoren la flexibilidad y la productividad de una amplia gama de industrias españolas, incluidas las de los sectores de alimentación y bebidas, automoción y logística, entre otras. El CIC ofrece un espacio de colaboración multidisciplinar y polivalente, y pone toda la tecnología y expertise de ABB a disposición de la industria. El equipo Robotics Digital Accelerator de ABB, ubicado en el CIC y compuesto por 10 expertos en desarrollo de aplicaciones IT, robótica industrial y transformación digital, se pondrá a disposición de los socios junto con la tecnología de ABB en las áreas de robótica colaborativa, metrología, realidad aumentada y visión 3D, fabricación de aditivos y monitorización y procesamiento inteligente de datos, para desarrollar conjuntamente nuevas pruebas de concepto para aplicaciones digitales escalables en la industria. Sergio Martin, director de ABB Robotics & Discrete Automation en España, declaró: “Nuestro nuevo centro de innovación se ha creado para compartir el conocimiento, la tecnología y la experiencia de ABB en el campo de la digitalización y

la automatización con académicos, ingenieros y expertos en producción de industrias de toda España. Nuestro objetivo es proporcionar un espacio donde podamos desarrollar conjuntamente soluciones innovadoras para satisfacer las necesidades de la industria compartiendo experiencias y retos. Comprometerse con el talento externo es clave para impulsar las capacidades digitales de nuestra economía. Por eso abrimos el CIC a todos los profesionales y empresas que deseen adoptar la digitalización y la innovación”. Así, cualquier persona de una empresa –cliente o no cliente, PYME o multinacional-, así como de universidades, centros tecnológicos, startups o entidades sectoriales, puede dirigirse al CIC y plantear un reto relacionado con la automatización de procesos industriales. Los expertos de ABB plantearán un proyecto colaborativo a medida, mediante procesos lean basados en iteraciones ágiles y prototipado con pruebas de concepto, partiendo de aplicaciones existentes para desarrollar nuevas soluciones escalables a distintos sectores de la industria. Además, el espacio está abierto a recibir no sólo retos tecnológicos, sino también propuestas de cualquier tipo de experiencia, encuentro o formación que contribuya a la compartición de conocimiento e impulso del talento. En la inauguración del CIC se han podido ver varias demostraciones de las tecnologías de ABB para la digitalización de la industria. Entre ellas, la aplicación de “Single-arm YuMi con visión 3D”, desarrollada en colaboración con el centro tecnológico Leitat, muestra al robot colaborativo YuMi de ABB realizando una tarea de reposicionamiento de piezas sobre una mesa de trabajo, mientras que las personas pueden trabajar en su mismo espacio sin correr ningún riesgo de choques o interferencias gracias a una cámara con algoritmos desarrollados por Leitat que identifica, mediante reconocimiento de visión 3D, al operario y al robot. n AeI

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Sector del automóvil

MVK Fusion de Murrelektronik, módulo de bus 3 en 1 (I/Os estándar, safety e IO/Link para la automoción

urrelektronik acaba de lanzar MVK Fusion, un módulo de bus que unifica tres componentes, abriendo el camino a la estrategia de uso de un solo módulo. Esta solución, ideada para la industria del automóvil, destaca por su versatilidad. Combina tres funciones elementales de la tecnología de instalación: sensores y actuadores digitales estándar, sensores y actuadores digitales de seguridad e IO-Link. “De esta manera, permite crear conceptos nuevos y pioneros para la automatización, haciendo que la instalación sea más sencilla y rápida”, explican desde la firma alemana. MVK Fusion reduce la complejidad en la parametrización, ya que se realiza totalmente en la herramienta de ingeniería del control de seguridad. El desarrollador de software y el ingeniero electrónico ya no tienen que preocuparse de incorporar herramientas y manuales específicos de los fabricantes. Además, con MVK Fusion se necesitan menos bus de campo por cada unidad modular; en el mejor de los casos, solo uno. n AeI

ER-Soft demuestra su potencial tecnológico en el sector de automoción

a experiencia de ER-Soft como una compañía tecnológica centrada en el ámbito de las comunicaciones y el control industrial, la coloca como una firma estrechamente relacionada al intercambio de datos que se producen diariamente en muchas de las veinte plantas de fabricación de coches que existen en España. Ya sea para migrar protocolos propios del sector, como lo son Interbus, Profibus o CAN, a redes Ethernet más modernas como Profinet y Ethernet/IP, o para optimizar tiempos de ciclo en los procesos gracias a la utilización de depurados software de automatización, ER-Soft se ha posicionado como un partner de confianza de constructores y proveedores del automóvil. En la actualidad ha aumentado su relación con los principales fabricantes de vehículos de guiado automático (AGVs, por su siglas en inglés) a los que apoya con soluciones inalámbricas y cuyos resultados trascienden las fronteras españolas. Bajo el eslogan “Podemos conectarlo todo”, ER-Soft trabaja para aumentar su colaboración con toda la cadena de valor de la industria automovilística. n AeI

Hexagon y Gestamp colaboran enun proyecto de investigación de la fábrica del futuro

a división de Hexagon Manufacturing Intelligence en España ha puesto en marcha un acuerdo de colaboración con el grupo Gestamp para desarrollar un proyecto de investigación sobre el nuevo concepto de la fábrica del futuro: flexible, digital y eficiente. Esta nueva fábrica del futuro permitirá

afrontar las cambiantes necesidades tanto del mercado como productivas de una forma ágil y efectiva. Hexagon y Gestamp mantienen una dilatada relación comercial y comparten la misma visión estratégica de futuro, lo que les permite afrontar este innovador proyecto que aúna los conceptos de Smart

Factory e Industria 4.0 para lograr desarrollar un nuevo modelo de sistema productivo más avanzado, flexible, eficiente y optimizado, donde la calidad se mantenga como un impulso para la continua mejora de la productividad. n AeI

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Opinión

La columna de ISA Sección Española IA o la fuerza impulsora de la sostenibilidad en la fábrica del futuro Juan Manuel Ferrer Miralles

La IA se ha convertido por tanto en Millones de años atrás, unos primates un área muy relevante de investigadescubren un monolito que los conción en todas o casi todas las ramas del duce a un estadio de inteligencia conocimiento: la ingeniería, la ciencia, superior. Millones de años después, la educación, la medicina, los negocios, otro monolito enterrado en una luna, las finanzas, el marketing, la economía, despierta el interés de los científicos. el mercado de valores, el derecho o el HAL 9000, una máquina dotada de deporte. La gama de soluciones IA ha inteligencia artificial se encarga de crecido exponencialmente generando controlar todos los sistemas de una profundos impactos en los negocios, nave espacial con destino a esa luna… los gobiernos y la sociedad. La industria no ha sido ajena. La digitalización y automatización "inteliLa IA se ha convertido por tanto gente" forma parte ya de revoluciones en un área muy relevante de industriales pasadas. Toda estrategia investigación en todas o casi todas futura para la mejora de cualquier las ramas del conocimiento. proceso de producción industrial según Industria 4.0 implica toma de datos e La digitalización y automatización integración de plataformas IA/ML para "inteligente" forma parte ya de la mejora de la calidad del producto, la revoluciones industriales pasadas. optimización de los tiempos de parada, el rendimiento de la producción Lejos ya de visiones futuristas, la intelio el mantenimiento predictivo de los gencia artificial (IA) forma parte de nues- activos. La IA debe ayudar a la creación tras vidas cotidianas desde hace décadas. de una fabricación más inteligente en la Es interesante recordar que el padre de la que los robots puedan unir elementos IA, John McCarthy, la definió a principios con precisión milimétrica, el análisis de de los 90 como "la ciencia y la ingeniería los datos identificar situaciones futuras de la fabricación de máquinas y proy los procesos automatizados ajustar gramas informáticos inteligentes". En la sus parámetros para desarrollar resulactualidad el termino IA se asocia a algo tados sin errores. La implantación de mucho más complejo y enlazado fuerte- soluciones de fabricación inteligente mente con conceptos o categorías como asegura crecimientos productivos a el "aprendizaje automático" (ML, Machiritmos elevados. Según predicciones ne Learning), el "aprendizaje profundo" de la firma de consultoría TrendForce el (DL, Deep Learning), los sistemas expermercado para este tipo de soluciones tos, el procesamiento de imágenes, el crecerá hasta los 320 mil millones de “big data” o la teoría de la computación. dólares este año 2020, marcando una Estos conceptos se aplican a procesos tasa de crecimiento del 12.5% anual. digitales que imitan las funciones cogniPero esto no acaba aquí. La IA puede y tivas propias del ser humano como son debe resolver problemas críticos para la el "detectar", "percibir", "razonar", "apren- sostenibilidad de la producción manufacder", "mejorar el procedimiento" y "resol- turera optimizando el consumo de agua ver el problema". y recursos energéticos, maximizando la

BDM en Iturcemi Ingeniería Miembro Grupo Industria Conectada 4.0 en ISA Sección Española

➜ 2001: Una odisea en el espacio.

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producción de las plantas de energía sostenible, gestionando de forma inteligente los residuos o incrementando la seguridad para las instalaciones y para las personas. Se utilizan herramientas IA para el desarrollo de modelos predictivos que permitan el establecimiento de los niveles de manganeso, turbidez y resto de parámetros del agua residual para su correcta devolución al ciclo natural sin impacto para el ecosistema. Se utilizan herramientas IA para la creación de plantas inteligentes que controlen el rendimiento energético global, así como el aseguramiento del confort, la salud de los trabajadores, la seguridad y la productividad en los espacios de trabajo. Se utilizan redes neuronales y herramientas IA en los procesos de producción, trasmisión y consumo de la energía eléctrica, ajustando la producción a la demanda y minimizando los consumos y las caídas no controladas de la red. Se investiga la posibilidad de aplicar herramien-

tas IA/ML para elevar la ciberseguridad de las instalaciones a un nuevo y mejor nivel de protección frente a ataques que pongan en riesgo las instalaciones, personas o la propia naturaleza. Y así, decenas, cientos o miles de casos de aplicación. La implantación de soluciones de fabricación inteligente asegura crecimientos productivos a ritmos elevados. Se investiga la posibilidad de aplicar herramientas IA/ML para elevar la ciberseguridad de las instalaciones. Como conclusión, la IA y todas sus categorías y conceptos asociados debe ser la fuerza impulsora definitiva de la sostenibilidad para las fábricas del futuro. No queda otra si queremos llegar algún día a ese monolito en aquella luna lejana...

Á T S E N Ó I C A M R O F S N A R T LA U S . S E T R A P E N TO D A S E E N H A N N OV E R . T A L N Ó Z A R CO 20 -24 DE ABRIL

DE 2020

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Del IoT a la Inteligencia Artificial

Antoni Rovira Responsable Arquitecturas Integradas y Software en Rockwell Automation

➜ Hace tres años un estudio de Gartner pronosticaba para 2020 disponer de 20.000 millones de dispositivos IoT conectados en el mundo. Independientemente de si ya hemos alcanzado o no esa enorme cifra, es indiscutible que los equipos IoT están creciendo aceleradamente. Las nuevas previsiones así lo indican; por ejemplo “Business Insider Intelligence” estima para el año 2026 la presencia de 64.000 millones de dispositivos IoT instalados.

Se estima para el 2026 disponer de 64.000 millones de dispositivos IoT instalados en el mundo

Pero, ¿qué entendemos por dispositivo IoT? Se acostumbra a definir como: cualquier objeto con un identificador único, capaz de transferir datos a una red, comunicándose con otros objetos, sin necesidad de intervención humana. Por tanto, el universo IoT incluye una enorme variedad de equipos: PCs, teléfonos, coches, cámaras, máquinas de vending, relojes o sensores inteligentes. ¿Cómo afecta todo esto al sector industrial? El crecimiento de IoT viene a través de los dispositivos inteligentes o Smart devices, considerando como tales aquellos que poseen dos características diferenciales: un procesador con memoria, y capacidad de comunicaciones. Es decir, son electrónicas con autoconocimiento, autodiagnóstico y comunicaciones bidireccionales con otros objetos. En este caso la conexión es mayoritariamente a través de redes locales diversas, y donde se deben aplicar los correspondientes mecanismos de ciberseguridad. Pongamos un ejemplo: Hasta hace poco tiempo un transmisor de presión nos proporcionaba sólo una señal 4-20 mA, y hoy el mismo transmisor inteligente, además de la señal de medida, es capaz de ofrecer y recibir una amplia variedad de datos y parámetros sobre su configuración, estados, alarmas, diagnósticos, etc.

A diferencia de los equipos industriales tradicionales, los dispositivos inteligentes adecuadamente gestionados permiten construir máquinas o sistemas a su vez también inteligentes. Y, finalmente, una idónea coordinación de máquinas y sistemas inteligentes hacen posible la industria conectada inteligente. A mediados de la pasada década “Industry Week” realizó un estudio, indicando que en Estados Unidos menos del 14% de las máquinas/sistemas estaban conectados al resto de la planta. Estas cifras han mejorado, pero no sería de extrañar que más de tres cuartas partes de las fábricas actuales sigan, aún, en esta situación de aislamiento, poniéndolas en una posición de franca desventaja respecto a la industria más innovadora. Por tanto, los dispositivos inteligentes son la piedra angular de la transformación digital de las fábricas. Sólo a partir de ellos, y con las arquitecturas de comunicaciones adecuadas es posible alcanzar un estadio de control avanzado, para pasar posteriormente a soluciones de machine learning con Inteligencia Artificial.

Los dispositivos inteligentes son la piedra angular de la transformación digital de las fábricas Por ejemplo, ya existe software industrial incorporando Inteligencia Artificial y autoaprendizaje, capaz de presentar a los operarios de mantenimiento las incidencias existentes en la planta, a partir de sus dispositivos inteligentes. Además, recomienda las acciones correctivas a realizar, permitiendo solucionarlas mucho antes de que acaben afectando a las personas, a la producción y al entorno. En definitiva, IoT es la base para la construcción de la información y las estrategias para llegar a la industria digital que necesitamos.

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Mejores máquinas de forma rápida y sencilla: con XTS Avances técnicos de XTS movimiento circular sistema modular flexible “Movers” individuales

Beneficios para el usuario reducción de espacio cambios de formato mediante software disponibilidad mejorada mayor producción plazos de comercialización más cortos

www.beckhoff.es/xts Los fabricantes de productos de todo el mundo se enfrentan a la creciente necesidad de ofrecer productos individualizados, con máquinas que también reduzcan el footprint y mejoren la productividad. Esto es posible con el eXtended Transport System XTS, en combinación con la tecnología de control basada en PC y EtherCAT. Su alto grado de libertad de diseño permite realizar conceptos de máquinas completamente nuevos para el transporte, la manipulación y el montaje. En su versión Hygienic de acero inoxidable, el sistema XTS es ideal para su uso en la industria farmacéutica y el sector alimentario. posición de montaje libre estructura compacta libre elección de la geometría pocas piezas mecánicas y componentes del sistema

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Presenta AuRa, una serie completamente nueva de sistemas de medición

Sensores autárquicos, la apuesta de VEGA para el IoT en logística y fabricación La revolución global del Internet de las Cosas (IoT) es una realidad y uno de los sectores en los que está ganando un gran impulso es la logística. Aquí, la red integral de mercancías y las infraestructuras informáticas, a lo largo de toda la cadena de suministro, ofrecen un importante potencial sin explotar: desde el almacenaje hasta el procesamiento de pedidos o el transporte. Por lo tanto, una optimización de la cadena de suministro aporta unas ventajas competitivas reales. Al mismo tiempo, puede ayudar a reducir notablemente los costes.

a esencia del IoT son los datos que se intercambian mediante una red de comunicaciones cada vez mayor, datos se están convirtiendo en la base necesaria para la toma de decisiones y la introducción de mejoras en los procesos. Por lo tanto, el IoT depende de la certeza con la que los sensores proporcionen los datos indispensables. Sin embargo, en la mayoría de los sistemas logísticos los sensores, o mejor dicho, los contenedores a monitorizar, se encuentran en lugares o posiciones en los que no se dispone de una fuente de alimentación, o bien, se trata de un recipiente móvil. AuRa, el sensor autárquico de VEGA Ante esta situación, VEGA está desarrollando AuRa, una serie completamente nueva de sistemas de medición: sistemas autónomos con sensores de nivel basados en la potente tecnología radar de 80 GHz. Los nuevos sensores radar autárquicos, disponibles en el mercado a partir de mediados de 2020, estarán optimizados para logística o control de procesos. La principal prioridad durante el proceso de desarrollo ha sido la eficiencia energética; combinando perfectamente el desempeño de la medición, la transmisión inalámbrica de datos

n En los procesos logísticos, especialmente, se requieren sensores de medida de nivel en ubicaciones sin tomas de corriente, como AuRa.

y el consumo de energía. Con unos ciclos de medición optimizados, las baterías gestionan la energía para garantizar un tiempo de funcionamiento de hasta 10 años. “Los desarrollos de la industria antes tardaban años, y ahora son meses”, reconoce Andrés Gamboa, responsable de desarrollo de negocio industria 4.0 en medida de nivel y presión de VEGA. “A finales del año pasado nos hablaron de este proyecto y ya tenemos las primeras

unidades de demostración. Una demostración que en todos los escalones de la cadena de producción los procesos de creación se han acortado, ya sea por los avances tecnológicos como por la carrera hacia una productividad industrial y al mismo tiempo eficiencia energética. Los sensores autónomos de VEGA son inalámbricos, económicos, flexibles y seguros; se instalan rápidamente ya que son “plug-

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Entrevista a Andrés Gamboa, responsable de desarrollo de negocio industria 4.0 en medida de nivel y presión de VEGA AeI: ¿Qué importancia tiene los sensores para la industria 4.0? Andrés Gamboa: Los sensores, como fuente primaria de datos e interface entre la realidad y la virtualización, son uno de los elementos más importantes de la industria 4.0. La calidad y veracidad de los datos maximizan el potencial del Big Data. La VERACIDAD es una de las “V” claves que definen el funcionamiento del Big Data(1), conjuntamente con Velocidad, Volumen y Variedad. (1)Clasificación realizada por IBM en 2011 (https://www.ibmbigdatahub.com/infographic/fourvs-big-data). Es necesario invertir esfuerzos en conseguir datos de calidad, no solo aplicando métodos y soluciones de depuración del conjunto de datos; sino también contando con los mejores datos desde el inicio. Es aquí, donde los sensores con buena precisión, repetibilidad y sin afectación por las condiciones ambientales o de proceso generan datos eficaces ayudan a reducir la incertidumbre de la información. Tanto la recopilación de datos, como su tratamiento, se mantienen como los principales paradigmas para la implementación de la industria 4.0. La industria 4.0 debe afrontar con una de sus mayores barreras, la miedo natural al cambio por parte del usuario o de las organizaciones a la hora de transformar los procesos de trabajo. Si no se realiza una medida fiable, al igual que en un control de proceso estándar, se puede conseguir que el usuario de las aplicaciones de transformación digital ponga en duda la utilidad de los datos y por ende de toda la herramienta; poniendo en riesgo el correcto desarrollo de esta. AeI: ¿Cuáles deben ser las características disruptivas de los nuevos sensores para adaptarse a las demandas de la industria 4.0? A. G.: El reto de los nuevos sensores para la industria 4.0 es la autonomía, en todos los sentidos: fuente de alimentación, envío de datos a la nube y función de medida. En algunos entornos, la disponibilidad de alimentación está más que garantizada, al igual que la disponibilidad de acceso a internet; pero hay otras aplicaciones en donde a pesar de disponer a pocos metros de un enchufe o un punto de acceso a internet no es factible la conexión del sensor. ¿Dónde se puede encontrar dicho entorno? Depósitos móviles, instalaciones de terceros con aplicaciones VMI, producciones deslocalizadas,... Es entonces donde se plantea las conexiones inalámbricas para dotar de autonomía al sistema de

medida y para ello es importante una buena gestión energética, por parte tanto del módulo de envío de datos, cómo del propio sensor de medida. Por otro lado, para ayudar a la veracidad de los datos y para aportar sencillez a la adaptación mecánica a procesos existentes, la tecnología de medida debe aportar la mayor autonomía posible. Factores cómo la menor intrusión en el proceso, incluso midiendo sin contacto; la independencia o inmunidad a las condiciones del proceso, como también las condiciones ambientales son claves para dotar a un sistema de medida de autonomía. AeI: ¿Qué propiedades ofrece AuRa que lo hacen un producto adaptado a estas nuevas necesidades? A. G.: VEGA como especialista en instrumentación para la medida de nivel y presión crea el concepto Autarkic Radar (AuRa) como respuesta a las necesidades de la industria 4.0 en cuanto a la medida o monitorización de nivel de líquidos o sólidos, sea cual sea su naturaleza o su ubicación. Se trate de un depósito estático, de un bidón móvil o de una apilado libre. AuRa es capaz de medir sin contacto, incluso a través de fondos superiores no metálicos, la cantidad de producto de forma autosuficiente (autárquicamente); para ello cuenta con un módulo de alimentación y comunicación inalámbrica mediante LoRa o NB-IoT. El sensor de medida del AuRa, heredero de los éxitos y la experiencia de los sensores industriales de tecnología de radar sin contacto de 80Ghz, ofrece en un tamaño muy reducido una medida precisa y de alta repetibilidad e independientemente de las condiciones de proceso como: presión, temperatura, vapores, polvo en suspensión, geometría o material del contenedor; o de propiedades del producto cómo composición, viscosidad, densidad, color, etc. AeI: ¿Qué características adicionales prevé que puede incorporar AuRa en un futuro a corto o medio plazo? A. G.: A corto plazo, AuRa será capaz de entregar, también, su geolocalización; pensando en la monitorización de nivel de depósitos GRG/IBC o bidones. A mediano plazo, el desarrollo de AuRa, se plantea como una evolución constante en función de las necesidades de nuestros clientes y sus aplicaciones, así como los desarrollos tecnológicos en cuanto a interconexión. Es por esto que otros protocolos de comunicación serán fácilmente implementados desde origen; como también la medida de otras variables físicas como presión atmosférica, temperatura ambiental, humedad, etc.

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Novedades transmitir el estado del nivel correspondiente, ya sea en planta o durante el proceso de transporte. Incluso con los contenedores apilados, los sensores autónomos de VEGA miden el nivel y la posición actual varias veces al día en cada uno de los contenedores; transmitiéndolo de forma inalámbrica a la nube.

n Andrés Gamboa, responsable de desarrollo de negocio industria 4.0 en medida de nivel y presión de VEGA. 26

and-play. De modo que, se pueden usar de forma fiable en una amplia variedad de escenarios, allí donde se requiera monitorizar un nivel. No importa si la medición debe realizarse en depósitos con productos químicos, en contenedores con productos de limpieza que deben sustituirse regularmente o en tanques de residuos a la espera de ser recogidos.

n AuRa en en contenedores GRG/IBC.

Ideal para contenedores GRG/IBC Los sensores autárquicos de VEGA se pueden conectar perfectamente a contenedores GRG. La tecnología radar permite medir desde el exterior, por lo que el contenedor de plástico GRG o IBC no tiene que abrirse ni modificarse. Gracias a su sencilla instalación, esta solución puede quedarse permanentemente en el recipiente y

Disponible en todas partes La conexión con la nube también es modular: actualmente es compatible con los estándares NB-IoT y LoRa. VEGA apuesta por un modelo de comunicación múltiple: el sensor está equipado con la posibilidad de transmisión a varias redes estándar de banda ancha y baja potencia, el estándar es seleccionando en función de la disponibilidad en cada circunstancia. Asimismo, futuros estándares pueden ser también implementados rápidamente. Los sensores autárquicos aportan un potencial adicional al VEGA Inventory System: Esta solución de visualización y logística determina las cantidades óptimas de pedido y los objetivos de planificación en base a los datos obtenidos de forma autónoma. El sensor de radar autárquico de VEGA ofrece muchas otras opciones en aplicaciones inteligentes; ya que los datos medidos pueden ser integrados fácilmente en otras plataformas o sistemas. Porque la importancia de sacarle partido a lo datos es básico, tanto para grandes como pequeños clientes. VEGA reconoce la importancia de sacarle el máximo rendimiento a los datos extraídos, por lo que para los clientes que no tienen la posibilidad de disponer de usar su propia infraestructura digital, VEGA Inventory System, para realizar el trabajo de gestión de los datos, ofrece un software de control de inventario donde ese dato se puede representar, generar alarmas automáticas, ver tendencias, predicciones… Eso sí, analizando caso a caso las necesidades de cada clientes. No se trata de captar datos por captar, sino de entender cuáles son los más necesarios en cada situación. Esto es, hacer del big data un efficient data. VEGA www.vega.com

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Nissan, SEAT, VW Navarra y PSA España exponen sus proyectos de industria 4.0

La automoción marca el camino de la fábrica conectada

Las operaciones industriales de Nissan en España, desarrolladas a través de la compañía Nissan Motor Ibérica (NMISA), concentran a más de 4.300 empleados directos. Su actividad genera además unos 13.000 puestos de trabajo inducido adicionales aproximadamente. Y la cifra de negocio conseguida por el Grupo (Nissan Motor Ibérica + Nissan Iberia) en el ejercicio fiscal 2018 (último completo disponible) es de 3.243 millones de euros.

Cifras que engloban sus cinco centros de producción: Barcelona (3), Ávila y Cantabria, así como el Centro de Recambios en El Prat de Llobregat (Barcelona) y el Nissan Distribution Service (NDS) en el Puerto de Barcelona. Su ecosistema se completa con el Centro Técnico Europeo de Nissan en España (Nissan Technical Centre Europe -NTCE Spain-), ubicado en la Zona Franca de Barcelona junto a la planta de producción de NMISA. Esta instalación forma

parte de la red global de investigación y desarrollo de Nissan y colabora activamente con el otro Centro Técnico Europeo de la compañía, en Cranfield (Reino Unido). Los AGVs marcan el ritmo Para una mayor optimización en términos de eficiencia, calidad, coste y tiempo de entrega, la compañía ha mejorado su cadena de suministro mediante la entrega, de manera automatizada, de prácticamente el 100% de las piezas

n Nissan Motor Ibérica está aplicando nuevas tecnologías en la búsqueda de soluciones innovadoras que puedan mejorar las condiciones de trabajo de sus empleados en los distintos centros industriales de la compañía en España. Una muestra es el proyecto para introducir los exoesqueletos en la industria automotriz. Dicho proyecto cuenta con el apoyo del Clúster Industrial Automotriz de Catalunya (CIAC). Además, colaboran en esta iniciativa el Centro Tecnológico Eurecat y la Universitat Politécnica de Catalunya (UPC). / FOTO: Nissan.

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procedentes de las áreas logísticas a los puestos de montaje en la línea. Esta operación es posible gracias a la instalación de carros automáticos (Automatic Guided Vehicles -AGVs-) que transportan puntualmente los componentes del vehículo. Con un sistema de trazabilidad completamente automatizado, los trabajadores situados en las áreas logísticas identifican las piezas exactas que los operarios, en las líneas de montaje, deben seleccionar para cada vehículo. “Al trabajar así, unidad por unidad, la compañía aplica el principio japonés de Douki Seisan, que establece la producción sincronizada con la demanda de los diferentes clientes desde que estos piden su automóvil en un concesionario”, explica Serafí del Arco, director de Comunicación de Nissan Motor Ibérica y responsable de Relaciones Institucionales de Nissan Motor Ibérica en Catalunya. Además, se evita la generación de stock innecesario en las instalaciones, se reduce el no valor añadido y se disminuye la posibilidad de errores en el montaje, mejorando así la calidad. La planta de Barcelona dispone de 115 carros de este tipo en el área de Carrocerías y otras 300 unidades en el área de Montaje. Existe un sistema de gestión de tráfico y control que permite la comunicación vía Wi-Fi con todos estos AGVs, “cuyo diseño y desarrollo ha sido realizado por Nissan”. Robotización para aumentar la automatización Por otro lado, en los últimos años NMISA ha ido incorporando progresivamente un mayor número de robots en los procesos productivos de su planta de Barcelona. El área de Carrocerías cuenta actualmente con más de 460 robots. El nivel de automatización en la línea 1 de Carrocerías (donde se produce la furgoneta 100% eléctrica e-NV200) es del 87% mientras que en la línea 2 (en la que se fabrican las pick ups Nissan Navara, Renault Alaskan y Mercedes-Benz X Class) es del 97%.

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n La compañía está desarrollando un plan estratégico de transformación en el área de la Industria 4.0, el cual pasa por implementar cambios en tres grandes ejes: la digitalización, la automatización y la sincronización. En la imagen, puedes ver un detalle de la fabricación de la caja de cambios ZG47 para pick ups. FOTO: Nissan.

“Nissan es consciente de que las próximas generaciones de robots serán más seguros, sensibles y flexibles, lo que permitirá que trabajen codo a codo con operarios. En este sentido, hemos empezado ya a utilizar varios robots colaborativos en las de áreas de Montaje y Powertrain para algunos procesos que ofrecen poco valor añadido”, destaca Serafí del Arco. En esta área, Nissan forma parte del proyecto europeo Sharework, ofreciendo uno de los escenarios industriales para validar nuevas tecnologías para una implementación efectiva de la robótica colaborativa en la industria de la automoción. Con el apoyo de Eurecat y el resto de miembros del consorcio, este proyecto financiado por la Comisión Europea “será pionero en el desarrollo de los futuros robots colaborativos dentro de la industria del automóvil”. Realidad virtual y exoesqueletos La realidad virtual se ha ido haciendo cada vez más útil en el sector de la automoción ya que permite optimizar los procesos de producción y visualizar de manera

muy real el producto que se va a fabricar. Por eso, la planta de Barcelona está desarrollando pruebas de digitalización en varios puestos de trabajo clave con el objetivo de mejorar aspectos como la ergonomía y reducir el número de prototipos que se tienen que fabricar antes de lanzar un modelo. NMISA culminará próximamente las pruebas con exoesqueletos antes su integración en el proceso productivo de su planta en la Zona Franca de Barcelona. Estas estructuras externas al cuerpo humano ayudan a soportar los esfuerzos que normalmente recibe el sistema muscular y óseo, por lo que contribuyen a una reducción de las lesiones y dolencias de origen laboral, incrementando así el bienestar de sus empleados. Parte del análisis de este proyecto se ha desarrollado en un foro de trabajo del CIAC y ha contado con la colaboración del Departament de Treball de la Generalitat de Catalunya. Y los avances no se detienen, ya que Nissan Barcelona está abriendo su ecosistema de innovación a múltiples agentes del exterior. Actualmente con más de 230 actores - startups, universidades, centros

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tecnológicos, clústeres, inversores, entre otros- en sus operaciones industriales en la capital catalana. 45 proyectos de innovación hasta 2022 Una muestra de este ecosistema es que Nissan y el centro tecnológico Eurecat emprenderán hasta 45 proyectos de innovación tecnológica de aquí a 2022. Estarán enfocados en la digitalización y la industria 4.0 en las plantas de producción de la compañía, mediante soluciones que incidirán en seis retos:  La fuerza de trabajo conectada.  El montaje inteligente.  La inspección inteligente.  El mantenimiento inteligente.  El ahorro y la eficiencia energética.  La producción flexible. El despliegue de las 45 ideas se empezará a materializar este año

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a través de proyectos demostradores o pruebas de concepto (en inglés, ‘proof of concept’ o ‘PoC’). Los resultados se implementarán hasta 2022, año en que finaliza el plan a medio plazo de la compañía ‘Let’s MOVE to 2022’. Uno de estos 45 proyectos en los que Nissan y Eurecat están trabajando consiste en la creación de un software de análisis inteligente para el cálculo automático de indicadores de rendimiento y patrones de consumo energético. E-NV200, la furgoneta 100% eléctrica desde 2014 En relación a la electrificación de sus modelos, cabe destacar que la planta de Nissan en la Zona Franca de Barcelona fabrica en exclusiva la furgoneta 100% eléctrica e-NV200 para todo el mundo desde 2014. En el año natural

2019 produjo unas 13.100 unidades de este modelo, un 120% más que en 2018. “Ante la tendencia global de los mercados y la transformación de la movilidad mundial, el objetivo de Nissan a nivel mundial en 2022 es que el 42% de la oferta de Nissan sea electrificada. Por lo respecta en concreto a la planta de Nissan en Barcelona, el plan industrial para dicho centro se encuentra en proceso de definición interno y se presentará antes de este verano, tal y como anunció recientemente el presidente de Nissan Europa, Gianluca de Ficchy”, recuerda Serafí del Arco.

SEAT

SEAT cuenta con 14.627 trabajadores (a 31 de diciembre de 2018) en sus tres centros de producción (SEAT Martorell, SEAT Barcelona

n SEAT cuenta con 200 AGVs dentro de los talleres de producción, que suministran piezas a las líneas de producción en el interior de las fábricas de Martorell y de Barcelona. Recientemente, además se han incorporado ocho AGV externos que se usan para automatizar el transporte exterior de piezas en la planta de Martorell. / FOTO: SEAT.

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y SEAT Componentes, en El Prat) y desde la compañía calculan que, incluyendo los puestos de trabajo generados de forma indirecta, la cifra asciende a más de 100.000 empleos. Su facturación en 2018 fue de 9.991 millones de euros. Las tecnologías 4.0 implementadas recientemente en la planta de Martorell incluyen la fabricación aditiva basada en la impresión 3D de objetos con capas de material superpuestas; así como la realidad aumentada en la línea de producción y la robótica, tanto industrial como colaborativa. También se utilizan blockchain y cloud computing para optimizar procesos de producción. Drones y AGVs exteriores Al igual que en Nissan, los AGVs forman parte de la vida diaria de la planta de SEAT. Cuenta con 200 AGVs dentro de los talleres de producción, que suministran pie-

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zas a las líneas de producción en el interior de las fábricas de Martorell y de Barcelona. Recientemente, además se han incorporado ocho AGV externos que se usan para automatizar el transporte exterior de piezas en la planta de Martorell. “SEAT es el primer fabricante industrial en Europa en contar con vehículos de guiado automático en zonas exteriores con navegación SLAM (simultaneous localization and mapping, en inglés), conexión 4G y carga de baterías eléctricas por inducción”, destacan desde la compañía. Cada convoy tiene capacidad para transportar 10 toneladas y recorre un total de 240 km diarios. Con los AGVs exteriores se consigue reducir 1,5 toneladas de CO2, al eliminar la circulación de camiones entre talleres. Además, en 2019 se hizo la primera prueba piloto de suministro con drones para piezas distribui-

das “just in time”, para así convertir Martorell en la primera planta de España que hace uso de esta tecnología. ¿Y el futuro? La compañía asegura que continuará apostando por avanzar en industria 4.0, para optimizar aún más las oportunidades de ser una Smart Factory. Un 34,3 % menos de impacto medioambiental SEAT ha reducido en los últimos ocho años su impacto medioambiental un 34,3% gracias a la estrategia lanzada en 2011. La inversión y el gasto en protección medioambiental por empleado es de 2.154 euros. Toda la energía eléctrica de las plantas de producción de SEAT procede de fuentes certificadas 100% renovables y de cogeneración de alta eficiencia. Entre las medidas aplicadas en 2019 para optimizar el consumo energético se encuentran 31

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n Las tecnologías virtuales permiten una experiencia inmersiva para reproducir el mundo real. En esta línea, desde el Centro de Prototipos de Desarrollo (CPD) de SEAT, gracias a las gafas 3D y unos mandos, se imitan los movimientos que realizan los operadores en la línea de montaje. Así, se optimiza el tiempo de trabajo y se mejora su ergonomía. / FOTO: SEAT.

la optimización de la energía y los ajustes de temperaturas en los procesos de tratamiento de superficies; la recuperación de la energía de los gases de combustión en las instalaciones de pintura; y la mejora de los aislamientos en las paredes y los tejados de las naves de chapistería en SEAT Barcelona. También destacaron la sustitución de luminarias convencionales por LED de alta eficiencia en el alumbrado interior y exterior de los centros de producción, y la implantación de bombas de regulación variable con alta eficiencia energética en los diferentes procesos productivos. Para responder a los compromisos de los Acuerdos de París, SEAT prevé ser una compañía con una huella de CO2 neutral en 2050. Para ello, prevé reducir su

impacto ecológico en un 50% hasta 2025, para lo que se pondrán en marcha nuevas iniciativas, también relacionadas con la eficiencia energética. 1.100 millones de euros para vehículos más sostenibles “Hoy en día Martorell está preparada para producir coches híbridos en sus instalaciones”, aseguran desde SEAT. Y es que la compañía contará con la producción de la versión híbrida enchufable del nuevo SEAT León y del CUPRA León, y posteriormente del CUPRA Formentor, este año. Para el lanzamiento del nuevo SEAT León se han invertido 1.100 millones de euros, que se han destinado tanto al desarrollo del vehículo como a la preparación de las instalaciones de producción. El León también con-

tará con una versión ‘mild hybrid’. Además, la compañía cuenta con la mayor gama de vehículos de GNC en Europa, con los modelos León (versión 5 puertas y Sportstourer), Ibiza y Arona. El GNC reduce las emisiones de CO2 en torno a un 25% respecto a un modelo equiparable de gasolina; genera un 75% menos de emisiones de NOx respecto a un diésel, y presenta unas emisiones prácticamente nulas de partículas de hollín y de dióxido de azufre (SO2). “Promovemos activamente el uso del gas natural, ya que esta tecnología ya está preparada para utilizar biometano renovable, lo cual confirma la viabilidad a largo plazo del GNC como alternativa para una movilidad con cero emisiones”, subrayan desde SEAT.  Continúa en página 34.

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Sistemas de e transmisión d s energía y dato nes para aplicacio industriales móviles.

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 Viene de la página 32.

Volkswagen Navarra

La planta de Volkswagen Navarra terminó 2019 con 3.781 empleados, a los que se suman 1.086 indirectos, según datos aportados por la compañía. La cifra de negocio el año pasado llegó a los 3.816 millones de euros. Big data y analítica Varias son las tecnologías 4.0 que aplica VW Navarra en su planta, con ejemplos que muestran su resultado. Comenzando por la conducción autónoma a través de AGVs o la simulación 3D para

llevar a cabo la fábrica digital o el gemelo digital de instalaciones. El big data y la analítica también tienen mucha importancia en las instalaciones, ya que se han incorporado en el túnel de detección de efectos de pintura y también en la monitorización de pares de apriete con Kibana. Por su parte, la tecnología IoT se puede encontrar en el alumbrado LED exterior de la fábrica, así como en las etiquetas electrónicas que utiliza la compañía. Los sistemas integrados son otra de las tecnologías aplicadas, ya sea

en la instalación automatizada de apriete de pedalera y cierre de burlete como en la de ruedas (desapilador y montaje). La realidad aumentada se utiliza para la Formación Logística, mientras que la fábrica aditiva ya es una realidad en VW Navarra, con la impresión 3D para fabricación de útiles y piezas prototipo. En el área de Logística, la visión artificial se utiliza, a través de un ojo de halcón, para comprobar contenedores y la ubicación de piezas. La ciberseguridad, cada vez más importante, se ejemplifi-

n En VW Navarra, tras pasar por el horno de secado, la carrocería entra en el túnel de visión artificial, donde se captan imágenes a través de 30 cámaras y con la iluminación de 300.000 LED divididas en cuatro arcos. La instalación detecta los defectos que pueda tener la carrocería en su exterior y los representa en las pantallas de la zona de pulido. En este proceso es clave el big data y la analítica. / FOTO: VW Navarra.

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n El sector automovilístico es el principal motor de la robotización industrial español. En la imagen un robot ajusta componentes de una carrocería en Volkswagen Navarra.

ca en VW Navarra con la segmentación de red y un laboratorio de seguridad de redes industriales. Finalmente, la virtualización de los servidores muestra la apuesta de la compañía por la ‘nube’. Hacia la “mercancía a la persona” VW Navarra tiene previsto invertir 6,5 millones de euros en tecnologías innovadoras como las que expone Jose Arreche, director de Ingeniería de Planificación de Volkswagen Navarra: “El concepto logístico “mercancía a la persona” (“goods to man” tipo Amazon), sistema detección espesores pintura con THz, ampliación proyectos big data, automatizaciones con visión artificial y analítica inteligente de datos, DPP roll-out (Digital production platform) en la nube, digitalización RR. HH. con SAP Success Factors, entre otros”.

La eficiencia energética de la planta también tiene asignada una inversión, de un millón de euros este año, donde destaca el proyecto de recuperación del calor de las chimeneas de la planta de pintura y el smart heating de las calderas para el agua sobrecalentada. Hasta 2024 está prevista la inversión de 4 millones de euros en este ámbito.

Groupe PSA España

Groupe PSA España cuenta con 13.800 empleados directos e indirectos repartidos por sus tres plantas: Vigo (6.500), Zaragoza (5.500) y Madrid (1.800). En todas ellas las tecnologías 4.0 ganan día a día un mayor protagonismo. Es el caso de los nuevos sistemas de suministro a línea (AGVs, full-kitting) más eficientes, también energéticamente. “En general se está trasformando completamente la logística uti-

lizando nuevas tecnologías para mejorar procesos, automatizando el aprovisionamiento y suministro a la línea con AGVs y AGTs energéticamente más eficientes y sostenibles e implementando sistemas de secuenciación y distribución de piezas y componentes full kitting”, explican desde la compañía. En Zaragoza y Vigo, las líneas de prensa disponen de almacenamiento automatizado. Una automatización que también se ha implementado en otros muchos procesos en todas las fábricas; como el pintado de interiores de PSA Zaragoza. Por su parte, los robots colaborativos ya han entrado en las tres instalaciones, para trabajar junto a los operarios. La optimización de procesos a través de big data es también una realidad en Zaragoza y Vigo; así como el control de calidad automático sin contacto, que además en el caso de PSA Madrid se realiza mediante visión

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n PSA está transformando completamente la logística utilizando nuevas tecnologías para mejorar procesos, automatizando el aprovisionamiento y suministro a la línea con AGVs y AGTs energéticamente más eficientes y sostenibles e implementando sistemas de secuenciación y distribución de piezas y componentes full kitting. FOTO: PSA Zaragoza.

artificial. Finalmente, PSA Vigo dispone de descarga automatizada de aprovisionamientos. En relación a la eficiencia energética, las tres plantas tienen encima de la mesa proyectos para los próximos dos años. En Zaragoza ya se ha realizado la parametrización de los sistemas de control de las condiciones de aire en las cabinas de pintura; el cambio de luminarias a sistemas LED y los proyectos de cogeneración de alta eficiencia. Además, se trabaja en la construcción del taller de ensamblado de módulos de baterías y en la incorporación de AGVs más sostenibles.

En Vigo y Madrid trabajan en el proceso continuo de mejorar la eficiencia energética del proceso de pintura y calefacción; así como la generación de energía solar fotovoltaica. La planta gallega también estudia la recuperación de calor emitido a la atmósfera; al tiempo que la madrileña valora la creación de una planta de ósmosis inversa para el tratamiento de agua. La apuesta de la electrificación de PSA España La electrificación gana importancia en la producción de Groupe PSA España. Así este año en PSA

n Los robots colaborativos ya han entrado en las tres plantas de Groupe PSA España para trabajar junto a los operarios. En la imagen, una línea de montaje de la planta de Vigo.

Zaragoza tendrá lugar el lanzamiento industrial del Opel Corsae y el nuevo Taller de Baterías, que estará listo en 2021. En la planta de Figueruelas también cuentan con un nuevo sistema de casamiento del motor para la producción del nuevo Corsa en la plataforma multienergía y la integración de componentes eléctricos como, por ejemplo, las baterías de alto voltaje para su versión eléctrica. Por otra parte, también en Acabado y Montaje, se ha creado una nueva zona de preparación de órganos mecánicos (POM) para el premontaje entre otros elementos de la batería, que llegan al nuevo casamiento mediante transporte auto-guiado AGVs. En Vigo, 2020 es el año del lanzamiento industrial del Peugeot e-2008 y la inauguración de un nuevo Taller de Baterías. En 2021 tendrá lugar el lanzamiento industrial de las versiones eléctricas de los vehículos comerciales ligeros que se fabrican para las marcas Peugeot, Citroën, Opel y Vauxhall. Finalmente, PSA Madrid, en último cuatrimestre de 2020, lanzará un nuevo modelo que contará con una versión 100% eléctrica. Automática e Instrumentación

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

iDIGIT4L: Nuevos ecosistemas de fabricación basados en el concepto de gemelo digital 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.

undación 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(1), 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 esta-

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

dos 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.

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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 indica-

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dores, 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 (1) “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”. 39

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Reducir la saturación de trabajos de los carretilleros

Modelo de simulación de procesos del flujo interno de materiales en una planta de fabricación de rodamientos El Instituto Tecnológico de Aragón ITAINNOVA ofrece una solución de consultoría en optimización de procesos mediante la creación de un modelo de simulación virtual. Gracias a esta solución se aporta una mejora de procesos industriales incluyendo la producción, el transporte o la cadena de suministro, permitiendo medir con precisión y antelación los impactos de nuevas planificaciones o cambios, y se proporciona una visión común de los nuevos procesos en la empresa.

n El objetivo de este proyecto es analizar la posibilidades para reducir la saturación de trabajos de los carretilleros. / FOTO: SKF Española.

on el sistema para analizar su comportamiento en diferentes escenarios de funcionamiento, a un coste mucho menor, permite experimentar lo mismo que si las pruebas fueran llevadas a cabo con el sistema real. Es fácilmente integrable con los sistemas de gestión de la empresa, permitiendo reproducir tanto la operativa actual como escenarios futuros de funcionamiento. Estas tecnologías se pueden aplicar a procesos específicos como al conjunto de procesos inte-

grados en la cadena de suministro y tienen la capacidad de integración de modelos de simulación con sistemas de información en tiempo real de los procesos (gemelo digital). El caso de SKF Española SKF Española cuenta con una planta de producción en Tudela (Navarra) dedicada a la fabricación de rodamientos para el segmento de automoción, con una capacidad de producción de más de 8 millones de unidades al año, la mayor parte destinados a la exportación.

Debido a la creciente demanda, la empresa persigue optimizar aún más sus procesos de movimiento interno de materiales mediante herramientas avanzadas de simulación de procesos para lo que requiere contar con la ayuda de ITAINNOVA como centro de referencia en el uso de estas tecnologías. El objetivo del proyecto para ITAINNOVA era realizar un modelo de simulación de los procesos de movimiento interno de materiales que permitiera evaluar la ocupación de los recursos en la planta de fabricación de SKF.

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Se ha desarrollado un modelo de simulación de procesos por eventos discretos que permite analizar los movimiento regulares, propios del proceso de fabricación, así como los eventos no habituales, a través de la estimación del efecto que tienen sobre la carga de trabajo total. Gracias a la realización del proyecto la simulación de procesos en el flujo de materiales interno, la empresa ha podido valorar nuevas configuraciones de diseño y nuevos modos de organización de tareas, movimientos habituales o movimientos imprevistos, en cuanto a la operativa de movimientos internos que incluye las tareas de recepción, suministro de componentes, transporte interno y preparación de expediciones. La empresa ha analizado posibilidades para reducir la saturación de trabajos de los carretilleros, proporcionando un modelo de su-

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n Debido a la creciente demanda, la empresa persigue optimizar aún más sus procesos de movimiento interno de materiales. / FOTO: SKF Española.

ministro más optimizado. A su vez, la simulación de la utilización de sistemas AGV en la planta ha sido clave para validar su implantación en determinadas operativas muy

puntuales y con el objetivo de aligerar la carga de trabajo existente para los carretilleros. ITAINNOVA 41

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Madurar las tecnologías para abrirles la puerta de la industria

Process Lab 4.0, un nuevo laboratorio para desarrollar la fábrica del futuro Llevar las tecnologías del laboratorio a la fábrica, esto es, de niveles de madurez TRL2 – TRL3 a acercarlas al máximo (TRL9), cuando se prueba con éxito en el entorno real. Este es el objetivo del Process Lab 4.0 que ha puesto en marcha el CTAG - Centro Tecnológico de Automoción de Galicia. Fundado en 5 líneas estratégicas (la robotización avanzada, los sistemas de control de calidad, la logística avanzada, la asistencia física y cognitiva y el big data), cuenta con un equipo de especialistas que trabaja con herramientas de simulación y de programación.

“D

ebemos robustecer la tecnología para poderla incorporar a la industria”, explica Víctor Alonso Ramos, responsable del departamento de procesos y fábrica del futuro de CTAG. “Siempre existe un ‘gap’ porque por mucho que estudies un proceso o una tecnología, siempre habrá dificultades en el último paso porque no puedes emular todos los factores de una fábrica real. n Uno de los principales desarrollos que lleva a Pero la idea es aproximarnos cabo el Process Lab 4.0 es la evaluación de exoesqueletos, pruebas y validaciones. mucho a ese entorno”, añade. Y es que la industria 4.0 resqueda por hacer: “Hay muchísiponde es la llegada de tecnologías mos datos y hay que trabajar para a la planta de producción que ya transformarlos en información existían en el mercado no indusadecuada a cada usuario final: trial, pero que aún deben alcanzar no es la misma la que necesita un punto de madurez suficienel director de una planta que un te. También existen tecnologías responsable de mantenimiento. emergentes, como los exoesqueleEso ya de por si es un reto”. Mientos, que es uno de los principales tras describe cuál es el punto de desarrollos que lleva a cabo el partido: “Las empresas de autoProcess Lab 4.0 donde también moción están muy automatizadas aparecen: automatización y roboy tenemos muchísimos datos en ditización; pruebas de sistemas de ferentes sistemas, históricamente calidad en movimiento; estudios estos datos se han utilizado para automáticos en línea de procesos fabricar, pero no para mejorar los de mantenimiento; evaluación de procesos. Lo que sí que notamos es wearables, pruebas y validaciones; una cierta deslocalización de los y capacidad informática disponible datos, de manera que, por ejemplo, para análisis de big data. la red de automatismos te genera Sobre este último punto Alonso unos datos que te gestiona una reconoce el reto importante, así persona determinada en sus bases como el trabajo de campo, que de datos, los de proceso se generan

por otro lado y los mantiene otra persona y lo que notamos es que no hay una suma de datos sino que hay estado como sistemas independientes porque no había la tecnología, ni la necesidad de cruzar toda esta información. El reto es trabajar con todos estos datos en conjunto y extraer información para detectar nuestras debilidades y reforzar nuestras productividad”. ¿Y cuál es la situación de la industria 4.0 en Galicia? “Es una realidad, en todo el tejido industrial gallego; si bien es cierto que hay tecnología que están menos implantadas, porque están más en una fase de laboratorio, como los exoesqueletos, pero hay tecnologías que ya están muy maduras como la visión artificial o ciertas robotizaciones con robots colaborativos”, responden desde el CTAG. Cabe destacar que Vigo acogerá el WeRob2020, la próxima edición del Congreso Internacional de Wearable Robotics en el que colabora CTAG. Del 13 al 16 de octubre. Es el encuentro más importante de este ámbito en Europa, que también tiene su réplica en EUA, WearRAcon 20, del 30 de marzo al 1 de abril en Scottsdale (Arizona). Automática e Instrumentación

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Tecnologías para la industria del automóvil

Nuevas funcionalidades de los equipos de movimiento automático El sector del automóvil se encuentra en un momento de cambio donde es necesario desarrollar nuevas tecnologías. Herramientas como los Automatic Guided Vehicles (AGVs) ayudan a mejorar los procesos de producción. Estos equipos de movimiento automáticos son la llave para el suministro intralogístico en las plantas de automóvil. Con los AGVs, logística y líneas de producción se interrelacionan cada vez más y la seguridad resulta primordial. Un protocolo cíclico como Profinet permite la detención inmediata de toda la planta a través de WLAN industrial y Profisafe.

n Simove es la plataforma del sistema AGV de Siemens que permite menores esfuerzos de planificación e ingeniería.

a industria del automóvil se encuentra en uno de los momentos más inquietantes de los últimos años, pero a la vez lleno de oportunidades para poder desarrollar nuevas tecnologías que lleven a este sector tan estratégico en la economía española a mejorar cada vez más los procesos de producción.

Las cadenas de producción fijas han sido una constante en la producción y ensamblaje de vehículos. Elementos como robots de soldadura y montaje, sistemas monorraíl o skillets han conformado la automatización en la construcción de automóviles. Los robots controlan muchas de las secuencias de trabajo, más que en la mayoría de

las otras industrias. Por ello, la colaboración fluida entre humanos y máquinas es esencial y plantea a la vez requisitos especialmente altos para la seguridad personal. La logística toma una relevancia determinante sobre todo en las fases de ensamblaje de automóviles. Para ello, las líneas han de dotarse de sistemas seguros de suministro

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logístico en los que se garantice el suministro de piezas de una forma fiable y además permitan la flexibilidad necesaria para ser utilizadas en procesos distintos de la fábrica en función de las necesidades de producción. Cada vez más se customizan los productos a gusto del cliente implicando que los procesos productivos se tengan que adaptar a una producción flexible y cambiante. Esto da lugar a conceptos como Smart factory y Grid factory, para poder abordar tiempos de fabricación diferentes en función de la multitud de opciones de customización elegidas, abandonando conceptos de fabricación en cadena lineal y en la que la logística toma un papel fundamental. El uso de equipos de movimiento automáticos o AGVs se convierte en pieza clave para el suministro intralogístico en las plantas de automóvil. No solo para los materiales y piezas que se montan, sino incluso para desplazar el propio producto final entre islas productivas, independizando así los tiempos de producción de cada producto terminado. Los AGVs aportan una serie de ventajas muy relevantes en la cadena de producción como movimientos repetitivos, usabilidad en procesos distintos, localización precisa del convoy y aporte JIT a la cadena de montaje o producción gracias a su disponibilidad 24/7. Además, el personal puede dedicarse a tareas de más productividad en lugar de la conducción de carretillas convencionales con el consiguiente peligro de accidentes dentro de la fábrica. Hasta el momento, se están utilizando para el aporte de piezas de montaje en la fase de ensamblaje del vehículo, donde convoyes de AGVs arrastran el carro para depositar las piezas en la misma línea de montaje y retiran los contenedores vacíos. Estas nuevas exigencias hacen que la logística y las líneas de producción estén cada vez más interconectados, de forma que terminan formando parte unas de otras. Así, por ejemplo,

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n El proceso productivo debe ser flexible y cambiante para que el AGV pueda customizarse a gusto del cliente.

es normal que un AGV tenga que acceder a una celda productiva y por tanto interrelacionarse con ella. En el caso de celdas de soldadura o similares en las que se invade un área vallada o segura, la comunicación celda-AGV debe dotarse de mecanismos de coordinación seguros (Safety). Seguridad tanto para las personas como para las máquinas y evitar daños con las consiguientes pérdidas productivas. En el sector de automoción el uso de AGVs ha revolucionado maniobras típicas de interconexión entre las líneas de producción y el ensamblaje de subconjuntos a las mismas. Las conocidas “bodas” chasis-motor, chasis-tren de tracción, el auge de vehículos eléctricos e híbridos o el acoplamiento de baterías a los bajos del vehículo, se han convertido en aplicaciones basadas en AGVs que tienen que sincronizarse con líneas de producción y a la vez convivir en un entorno rodeado de personas. Estos sistemas automáticos se vuelven cada vez más complejos. Existen dos aplicaciones claramente en desarrollo para este tipo de vehículos: - Acceso de AGVs a nidos de soldadura para entrega de capots y reti-

rada. El AGV transporta un pallet con los capots introduciéndolos en la propia celda de soldadura, evitando así el acceso a personas y eliminando riesgos de personal dentro de la celda. - La segunda aplicación, en la que Siemens ha implementado su tecnología WLAN industrial, es el transporte de baterías para vehículos eléctricos o híbridos a la propia zona de “boda” del vehículo. Un AGV transporta la batería y se acopla en la parte inferior de la carrocería para hacer el ensamblaje de ambas partes. En estos entornos es dónde Siemens aporta una solución completa y fiable. No se trata de incluir mecanismos de seguridad o protocolos seguros, sino de que estos se comporten de forma fiable y ofreciendo alta disponibilidad. Se trata de que no den lugar a falsos positivos, pero sin que esto vaya en detrimento de la seguridad de las personas y máquinas. Los sistemas para AGVs se están volviendo más complejos y al seguir rutas visibles programadas, los requisitos de seguridad también aumentan. Las conexiones inalámbricas garantizan una comunicación segura con plantas y sistemas de seguridad.

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n Firewall Scalance con la opción con Seguridad y PLC de Tráfico Rockwell.

Este tipo de máquinas conviven con las personas que se mueven o trabajan dentro de una fábrica. Humanos y robots trabajan de la mano en las líneas de ensamblaje de los fabricantes de automóviles. La seguridad personal juega un papel crucial en esta interacción. Si ocurre una parada de emergencia, el uso de protocolos cíclicos como Profinet permite que la planta se detenga inmediatamente a través de WLAN industrial y Profisafe para evitar cualquier daño personal o material en la medida de lo posible. Los controladores o PLCs en Profinet no pueden comunicarse de manera segura entre sí a través del estándar IEEE 802.11 de tecnología inalámbrica. Los clientes se comunican de manera aleatoria, por lo que pueden producirse fallos de conexión y en consecuencia paradas de la producción. Siemens dispone de la tecnología WLAN con producto industrial usando protocolo iPCF-MC, en inglés Industrial Point Coordination Function-Management Channel. En el campo de las comunicaciones inalámbricas, los AGVs pueden contar con soluciones industriales en WLAN que implementan protocolos como iPCF que aseguran tiempos de respuesta determinísticos y tiempos de roaming acotados

y adecuados a los requisitos de los protocolos de seguridad como Profisafe. iPCF es un protocolo que permite asegurar “slots” de tiempo asignados a cada cliente WIFI de forma que se puedan acotar los tiempos de comunicación de los equipos en rangos de milisegundos (inferior a 50 ms) y tiempos de roaming bajos. Si las exigencias de la aplicación requieren tiempos de roaming inferiores a 70 ms puede ampliarse con el concepto denominado iPCF-MC que añade una coordinación entre los puntos de acceso y clientes de forma que el roaming de los clientes entre los puntos de acceso accesibles se hace de forma dirigida y ordenada. Solo el protocolo iPCF-MC proporciona la itinerancia rápida y determinista que se requiere para el intercambio ininterrumpido de datos. Un punto de acceso toma el control preguntando a todos los clientes en una célula cíclicamente. Gracias a los rápidos ciclos de acceso, un cliente, es decir, la antena embarcada en el AGV, determina rápidamente si la conexión a su punto de acceso sigue funcionando. iPCF permite un cambio rápido y fiable entre antenas o puntos de acceso, con tiempos de roaming constantes a muy por debajo de 50 ms.

La seguridad del personal está garantizada en todo momento. La aplicación realiza una parada de emergencia inmediatamente en situaciones críticas, gracias a la comunicación en tiempo real a través de aplicaciones Profinet. El cliente escanea su entorno continuamente en busca de puntos de acceso alternativos. Si la calidad de radio se deteriora, se puede planificar un cambio a otro punto de acceso rápidamente. Esto es posible utilizando dos interfaces inalámbricas del punto de acceso simultáneamente de diferentes maneras: mientras una interfaz transmite una señal cíclica (baliza), la otra se utiliza para la transferencia de datos. Esto garantiza que un AGV pueda moverse sin perder la comunicación de seguridad buscando antenas accesibles dentro de su entorno de movimiento. Numerosos fabricantes de AGVs y de automoción deciden implementar este tipo de soluciones industriales. Siemens no solo aporta la tecnología y los equipos, sino también el acompañamiento, asesoramiento e incluso servicios llave en mano para la implementación de este tipo de soluciones. Francisco Villaverde Responsable del Vertical del Automóvil en Siemens España. www.siemens.com

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INFORME

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La eficiencia energética y la digitalización marcan el camino

Presente y futuro de los variadores de frecuencia para motores Los primeros variadores de frecuencia para motores de CA en baja tensión datan de finales de los años 60, aunque todavía eran muy voluminosos y muy caros. En medio siglo la tecnología de estos equipos, también denominados convertidores de frecuencia o variadores de velocidad, ha evolucionado enormemente siendo ahora equipos controlados digitalmente con unas posibilidades enormes de parametrización para ajustar el funcionamiento a las condiciones de la carga y de la aplicación. Es por tanto un equipo que ha sufrido una evolución muy destacada, aunque su función es básicamente la misma: control de la velocidad de un motor eléctrico para la optimización de los movimientos en procesos de fabricación discreta, reducción y optimización del consumo de energía o la disminución de los esfuerzos mecánicos.

Cuáles son los límites y futuras aplicaciones de los variadores de frecuencia? En este informe abordamos con detalle la evolución y el mercado de estos equipos y lo hacemos a través de la opinión de siete responsables de distintas compañías líderes en el sector de los variadores: WEG, ABB, Yaskawa, Rockwell Automation, Carlo Gavazzi, Eaton y Omron. Situación actual y límites Javier de la Morena, responsable de marketing de WEG, cree que los variadores de frecuencia tienen, y lo seguirán teniendo, un notable campo de aplicación, no solamente en la industria. “Disponen cada vez más de inteligencia y posibilitan realizar gestiones que hasta hace un tiempo requerían el empleo de autómatas o complicados sistemas. La posibilidad de incorporar firmware especifico según la aplicación, o bien algoritmos determinísticos, permite controlar equipos de múltiples tipos. Ya sea controlar y regular variables de proceso según el sistema, por ejemplo el caudal o presión de una bomba en función de determinadas situaciones, e incluso detectar que

de variadores incorporan un PLC (SoftPLC) donde una de las limitaciones puede ser el número de entradas y salidas frente a un PLC dedicado. Esta problemática se pretende solucionar con un rediseño del concepto de los accesorios de expansión para ser más flexible”. Por su parte, Ignacio Valdeolmillos, jefe de Producto de Carlo Gavazzi, destaca la aplicación en gestión energética de los

n Convertidor CFW500 de WEG con módulo de seguridad: “Un nuevo concepto en funciones de seguridad STO y SS1 para cumplir con SIL3 y PL e, categoría 4”.

una tubería esté rota,…” añade De la Morena. Preguntado por los límites de los variadores, opina: “Como en otros muchos campos, los límites los pondrán los usos y aplicaciones para los que el variador se emplee. La tecnología acompaña habitualmente a estos requerimientos o necesidades. En nuestro caso, todo nuestro porfolio

n Variadores de la serie RVLF, de Carlo Gavazzi, está disponible desde una potencia nominal de 0.4 kW hasta 11 kW. La serie RVLF satisface las crecientes necesidades de eficiencia energética y comunicación en aplicaciones de automatización industrial.

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variadores de frecuencia: “Debido a su gran flexibilidad y potencia, están empleándose cada vez más en aplicaciones industriales para la optimización de procesos, regulación y ahorro energético”. Desde Yaskawa, Conrad Soriano, apunta: “En la actualidad, disponemos de equipos muy compactos, versátiles y que facilitan una sencilla puesta en marcha del equipo, pero todavía queda camino por recorrer para conseguir de soluciones personalizadas a cada aplicación o tipo de motor y obtener así el máximo rendimiento”.

n Nuevo variador de frecuencia GA500 de Yaskawa. Dispone de funciones y características inteligentes para proporcionar beneficios a lo largo de todo el ciclo de vida de una máquina o instalación. Compatible para motores desde de 0,2 a 30 kW.

La compañía ABB, de la mano de Daniel Gomà, responsable de marketing, nos da su visión sobre la situación actual de estos equipos: “El variador de frecuencia es un producto maduro donde cada vez hay más competencia y con crecimientos en torno al 5% y 10% anuales, por encima de la media respecto otros productos industriales. La necesidad de ahorrar energía y mejorar el control del motor cada vez es más necesaria y hoy en día la gran mayoría de usuarios ya conocen los beneficios de los variadores, aunque no sea

INFORME

en profundidad. Los límites en el desarrollo de los variadores vienen impuestos por los semiconductores de potencia ya que mejorar su rendimiento es prácticamente imposible hoy en día”. Román Cazorla, Segment Marketing Manager MOEM en Eaton, señala a la eficiencia energética como motor de esta tecnología: “En casi todas las regiones altamente industrializadas del mundo, la eficiencia energética se ha convertido en un tema clave de interés para los gobiernos. Se han establecido directivas para la reducción de la huella de carbono y el consumo de energía. Esto supone un reto para la industria, pero al mismo tiempo una gran oportunidad, ya que los productos de ingeniería sostenible están superando a las alternativas menos eficientes en términos de energía. En la producción industrial, los motores eléctricos representan dos tercios del coste total de energía y su consumo de energía representa más del 95% del coste de su vida útil. Por este motivo, la directiva europea ErP ha establecido los primeros pasos en el camino de la industria hacia una producción más sostenible. Aquí es donde entran los variadores de frecuencia que actualmente se han convertido en un dispositivo fundamental para controlar el consumo en nuestras aplicaciones. Según la aplicación, el uso de un convertidor de frecuencia puede reducir el consumo energético entre un 20 y un 70% además de alargar la vida útil del motor, debido a que sufre menos estrés mecánico al efectuar arranques y paradas controladas y suaves”. El responsable de Negocio en Rockwell Automation, Juan Robisco, destaca el crecimiento del mercado: “En la actualidad el aumento en la utilización de los variadores de frecuencia, tanto a nivel industrial como de instalación, está teniendo un incremento de demanda muy importante. La reducción de los costes de fabricación (componentes de electrónica

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de potencia más reducidos y económicos), facilidad de puesta en marcha y programación con softwares más intuitivos y sencillos o el ahorro energético, han hecho del variador de frecuencia el método más utilizado para la maniobra y protección del cualquier tipo de motor. Y esta tendencia se acelerará en los próximos años con productos más compactos y económicos y la presión creciente para la eficiencia energética de cualquier tipo de instalación”. Para Alberto Fuentes, European Drive Product Marketing Manager de Omron, nos encontramos en un momento en el que los variadores deben evolucionar para mejorar en cada etapa de su vida útil, desde el diseño de la máquina hasta el mantenimiento de esta. “Históricamente, las evoluciones se han centrado en una de estas áreas solamente, como el rendimiento del control del motor, pero también deberían mejorarse otras secciones como el tiempo de programación y la puesta en marcha, por ejemplo, con soluciones de personalización fáciles de usar”, explica. De esta manera, expone Fuentes, se obtendría una configuración más rápida de todos los parámetros de la aplicación en lugar de tener que estar modificando muchos parámetros estándar del variador. “Por otro lado, durante la producción, será cada vez más importante obtener datos del variador para comprender y mejorar la flexibilidad y eficiencia de la producción de una forma continuada al mismo tiempo que se pone especial énfasis en las funciones de mantenimiento predictivo que evitarán averías en la maquinaria y por lo tanto paradas en la producción inesperadas”, añade. Tendencias de futuro Desde la interface del sistema de supervisión al motor, hasta la incorporación en las soluciones 4.0, y otras aplicaciones cada vez más especializadas los distintos expertos nos describen el futuro que vislumbran los variadores de frecuencia.

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De la Morena (WEG) explica como los variadores actualmente pueden comunicar por medio de numerosos protocolos e interactuar como ‘interface’ entre el sistema de supervisión y el motor. “Esto apoya el concepto de inteligencia, y permite el incorporarse en las soluciones de la industria 4.0 sin ningún problema. La programación, toma de datos y traslados de los mismos es y será cada vez más fácil. El desarrollo de nuevos campos en la electrónica permitirá hacer soluciones cada vez más compactas”. De la Morena además destaca los diferentes voltajes en los que pueden actuar variadores de frecuencia a baja tensión pero también a media tensión: “No hay que olvidar que disponemos de variadores de velocidad para equipos de baja tensión (400V y 690V) pero también de media tensión (3kV, 4kV, 6kV, 11 kV, 13kV) los cuales son realmente ‘cerebros’ para gestión de motores, normalmente de alta potencia, y que consiguen llevarlos al punto óptimo de trabajo (y consumo) en tiempo real”, destaca el responsable de marketing de WEG. Soriano (Yaskawa) da las claves sobre el diseño de los futuros variadores de frecuencia, que para él debe pivotar en base a estas tres premisas: conectividad con el resto de los dispositivos industriales de planta; generación y adquisición de datos ampliados de funcionamiento; y facilitar el uso de esos datos para la toma de decisiones estratégicas de planta. Por su parte, desde Carlo Gavazzi destacan el creciente uso de estos equipos en la industria: “El empleo de variadores está creciendo y se van a emplear cada vez más en mayor número de aplicaciones con mayor especialización, por ejemplo, en climatización y frío industrial, donde permite ahorros energéticos importantes y mejora la eficiencia de las máquinas”, apunta Valdeolmillos. Gomà (ABB) señala, “evidentemente”, a la digitalización como principal tendencia. “Con variadores conectados y todo el abanico de servicios asociados, como el

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mantenimiento predictivo y servicios de mantenimiento remoto a través de dispositivos móviles con Remote Assist, por ejemplo. También los equipos de nivel de armónicos ultra bajos, que, aunque no son nuevos, vamos hacia un futuro donde los equipos dejen una huella en la red lo más limpia posible, así que poco a poco se irán imponiendo en el mercado para potencias medias y altas”. Cazorla (Eaton) insiste en la eficiencia energética como factor de cambio en los variadores del futuro: “Se está trabajando para que el impacto medioambiental de la industria sea cada vez menor por lo que las tendencias principales pasan por ser cada vez más eficientes. En definitiva, hacer más con menos y tener no solo un control del consumo de energía sino además y gracias a la industria 4.0, tener un registro periódico del consumo que permita el análisis y mejoras a corto/largo plazo”. Fuentes (Omron) coincide con Cazorla, al recordar como las las grandes empresas europeas han marcado sus objetivos principales para reducir el consumo de energía y para hacerlo es muy importante realizar cambios en los sistemas de producción e investigar en cada componente de la cadena para introducir posibles mejoras. “Mediante los variadores de frecuencia se controla la frecuencia

n La serie Q2 (Q2A & Q2V) de Omron es capaz de controlar diferentes tipos de motores en lazo abierto y cerrado, sin necesidad de ajustes para el modo de control EZ vector y con un control avanzado para los tipos de motores IM, PM y SynRM.

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de la corriente suministrada a los motores para ajustar su velocidad de rotación y acelerarlos en función de los requisitos de la aplicación. Al mismo tiempo, ayudan a garantizar que los procesos se lleven a cabo de la forma más económica posible. Por ello, pensamos que esta búsqueda de eficiencia energética es lo que va a condicionar en gran medida el futuro de los variadores”, apunta. Según Robisco (Rockwell Automation), la gran mayoría de las nuevas instalaciones con variadores de frecuencia se realizan con comunicación con otros componentes del sistema de control utilizando redes de comunicación, lo que permite mejorar el diagnóstico y control de la máquina, reducir los costes de ingeniería y de puesta en marcha y mantenimiento. “Un cambio importante ha sido que la mayoría de los fabricantes de variadores de frecuencia y servo accionamientos están pasando de redes propietarias hacia redes abiertas. La proliferación de redes industriales basadas en Ethernet/ IP en aplicaciones de fabricación y de procesos industriales está creando la oportunidad de conectar máquinas y otros activos de automatización juntos en la empresa conectada en general. Esto a su vez facilita la tendencia de las empresas para generar y explotar el big data, que es la información procesable que esas máquinas y activos generan. El uso de redes industriales de comunicación permite al fabricante de la máquina la capacidad de minimizar el tiempo de ingeniería mientras que maximiza el rendimiento de la máquina”. Evoluciones en hardware “Desde hace ya unos años estamos viendo como la tecnología del motor está evolucionando hacia nuevas vertientes”, explican desde Omron, que ponen como ejemplo los motores de reluctancia síncrona o los de magnetización permanente. “Estos cambios están llevando la eficiencia energética a otras aplicaciones de automa-

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tización diferentes a las ya típicas de ahorro de energía como son las bombas extractoras o ventiladores”, destaca Fuentes. “Las aplicaciones energéticas regenerativas serán cada vez más populares. Esto se debe a que, mediante este tipo de soluciones más competitivas, existe un retorno de la inversión más rápido. Un buen ejemplo de este tipo de soluciones es la nueva tecnología Matrix, una aplicación competitiva en costes y que cuenta con una considerable reducción de componentes eléctricos”, añade. Además, el European Drive Product Marketing Manager de Omron afirma que las soluciones electrónicas como el carburo de silicio (SiC) están reemplazando a la tecnología estándar de IGBT y están creando “una revolución en la reducción del tamaño de los variadores gracias a su rendimiento en la disipación del calor”. De la Morena (WEG) opina que las mejoras en software y hardware van de la mano. Y pone algunos ejemplos de novedades en hardware, como la evolución componentes y topologías para lograr una mejor eficiencia, y cumplir con las futuras normativas de eficiencia y bajos armónicos en VSD. “Por ejemplo en topologías Active Front End (AFE), con la utilización de IGBTs de última generación que permiten aumentar la frecuencia de conmutación, reduciendo el tamaño/coste de elementos magnéticos como la inductancia en el bus, para así, encontrar el compromiso óptimo entre coste, eficiencia y prestaciones”, señala. También habla de la integración de funciones de seguridad (Safety Stop) más exigentes y flexibles y de la mejora en la modularidad y soluciones más compactas. Desde otra perspectiva, Soriano (Yaskawa) afirma: “Una de las principales evoluciones debe estar orientada a maximizar el ahorro energético en relación con el consumo de motores eléctricos, así como ofrecer información precisa de su uso actual y futuro para facilitar el mantenimiento predictivo de las instalaciones”.

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¿Qué necesidades presentan las diferentes industrias en las que actúan los variadores de frecuencia?

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ada tipo de sector industrial que utiliza variadores responde a unas determinadas necesidades. Sin embargo, hay virtudes comunes que todas las industrian buscan en el variador como eficiencia, disponibilidad, seguridad, conectividad, virtualización, productividad o flexibilidad. Por ello, los variadores de frecuencia deben cumplir n Familia completa de variadores en baja requisitos más amplios tensión SINAMICS. como la coordinación entre todos los elementos del tren horizontal e integración en la automatización del sistema. Además, deben estar preparados para la digitalización e integrar el mayor número de funciones de seguridad disponibles”, explican desde Siemens en el artículo que encontrará en las páginas 52 a 54. No todas las industrias responde a las mismas necesidades. Por esa razón en esta razón Alberto Vegas Menchero, responsable de General Motion Control en Siemens analiza cómo son de diferentes en el ámbito de los variadores de frecuencia. “Al hablar de variadores no debemos pensar en ellos como un elemento aislado, lo importante es la aplicación en la industria”, destaca.

Valdeolmillos (Carlo Gavazzi) destaca la especialización de los equipos como tendencia de futuro: “La evolución en hardware va a ir

orientada hacia la especialización del variador y su adaptación a distintos tipos de motores y aplicaciones. El mercado exige cada vez

n ABB ha incorporado los variadores de frecuencia de bajos armónicos para instalaciones HVAC y para la industria del agua para superar los desafíos con los armónicos: ACH580 y ACQ580.

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seguro hasta SIL2, en algunas aplicaciones la exigencia es SIL3, en este caso a través de terminales pues la norma define atacar a la parte hardware del accionamiento. � Eficiencia energética: En cuanto a eficiencia energética una de las últimas tendencias es el uso de motores síncronos de imanes permanentes en conjunción con variadores de frecuencia ya que se pueden alcanzar soluciones más eficientes que un IE4 según la EN 50598-2, dentro de esa tendencia hay un motor en particular conocido como motor síncrono de reluctancia (necesita ser controlado por variador de igual modo) que ofrece las mismas ventajas en cuanto eficiencia pero con costes más reducidos y con la capacidad de ser usado por encima del 80% n Mantenimiento predictivo basado en la condición para variadores de frecuencia. El servicio de ABB Ability™ que predice cuando los componentes de un variador necesitan ser reemplazados.

mayor precisión y eficiencia en sus procesos y el hardware de los variadores se va a adaptar a estos casos. Por ejemplo, algunos de nuestros variadores pueden controlar motores de inducción trifásicos asíncronos y también motores de imanes permanentes PMSLV. También ofrecemos variadores específicos para compresores”. Mientras tanto, el responsable de marketing de ABB resalta algunas de las tendencias de futuro de los variadores: “Los equipos evolucionan hacia tamaños más compactos, más seguros y con mayor compatibilidad entre equipos. interfaces de usuario inteligentes, tipo smartphone con tecnología 5G Narrow Band”. Cazorla comenta uno de los aspectos que desde Eaton creen que deben adoptar los variadores del futuro, las alteraciones eléctricas: “Actualmente una de las reticencias para el uso de convertidores de frecuencia en según qué tipo de instalaciones son las alteraciones eléctricas que provocan estos aparatos en la red eléctrica: los denominados armónicos. Sin embargo, esto está cambiando, las nuevas tecnologías en electrónica nos permiten, cada vez con mayor acierto,

reducir drásticamente este tipo de perturbaciones minimizando su impacto en nuestra red eléctrica”. En Rockwell Automation creen que los variadores de frecuencia están ya experimentando evolución en su construcción y Robisco detalla los cinco aspectos más importantes: � Seguridad integrada: La normativa europea de maquinaria 2006/42/ EC define de manera oficial los requisitos de seguridad que aplican a las máquinas, dicha normativa está alcanzando cada vez más relevancia ya que la protección de personas y máquinas es crítica y no solo en maquinaria de producción sino también en aplicaciones que a priori no eran tan restrictivas en cuanto a niveles de seguridad como pueden ser aplicaciones de ventilación. Sin embargo, gracias a las nuevas tecnologías el enfoque a la seguridad permite no comprometer la eficiencia o productividad. En lo referente a los accionamientos lo ideal es que la seguridad esté integrada ya que evitamos más elementos en el sistema susceptibles de fallar, la tendencia es que incluso la seguridad la gestionemos a través de un bus de comunicación

n El PowerXL DG1 de Eaton cuenta con Active Energy Control, un algoritmo que minimiza las pérdidas de energía en los motores ajustando dinámicamente la curva V/Hz para optimizar la eficiencia. Cuenta con una calculadora de ahorro de energía integrada que muestra comparaciones continuas de consumo de energía.

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n Los variadores de CA Allen-Bradley® PowerFlex® 755T de Rockwell Automation ofrecen un mayor rango de potencia, con aplicaciones de entre 7,5 a 4.500 kW. PowerFlex 755TL: Unidad disponible con entre 7,5 a 1.400 kW; PowerFlex 755TR: Disponible entre 7,5 a 4.500 kW, el variador ayuda a reducir el consumo energético; Variador PowerFlex 755TM: Para optimizar los requisitos de su sistema y satisfacer las necesidades de consumo de energía.

de la capacidad térmica del motor sin ninguna consecuencia negativa, con lo cual se consigue reducir la talla del motor. � Conectividad y digitalización: Una tendencia común en toda la industria es la necesidad de que los accionamientos sean conectables de manera autónoma pues de esa manera se consigue tener acceso a datos clave para el mantenimiento predictivo e incluso para el monitoreo de las medidas de eficiencia sin necesidad de conectar los controladores donde la información procesada es mucho más delicada. Por ello la demanda en comunicaciones integradas en los dispositivos sigue creciendo. Por otro lado, los accionamientos deben ser cada vez más flexibles e intuitivos en su interacción, por lo que las herramientas para la puesta en marcha deben ser capaces de integrarse en dispositivos inteligentes de uso cotidiano. � Operación y mantenimiento: En referencia al funcionamiento de los dispositivos, cada vez es más común el monitoreo en tiempo real permitiendo que el propio dispositivo se adapte a la situación en que se encuentra, conocido como control adaptativo. Estos mismos datos se usan para tener una actitud proactiva en cuanto al mantenimiento permitiendo programarlo basándose en datos reales de funcionamiento. También se ve un crecimiento en la fácil configuración de dispositivos en caso de cambio o avería, permitiendo que el personal de manteni-

miento realice el cambio sin tener que configurar nada puesto que la configuración viene descargada automáticamente en el equipo. � Mitigación de armónicos: Otra tendencia en el mercado es la preocupación por el efecto de los armónicos. Por ello, encontramos sistemas de mitigación de armónicos y corrección del factor de potencia en cada vez más dispositivos. La reducción de la distorsión armónica reduce la necesidad de sobredimensionar los equipos así como minimizar las perturbaciones a otros dispositivos. Novedades en software El software es una de las cuestiones más importantes a las que se enfrenta el sector de los variadores, así lo cree De la Morena (WEG): “A fecha de hoy, podemos decir que vamos a trabajar con algoritmos de control mejorados para motores de imanes permanentes, o se mejorará la integración con múltiples dispositivos y su acceso a la red para supervisión y telecontrol (IIOT o industria 4.0). Pero, solo podemos hablar del camino, el final de camino está todavía por determinar”. Valdeolmillos (Carlo Gavazzi) admite que una de las tendencias de futuro que abordarán los variadores será la mayor capacidad de comunicación e integración con sistemas superiores para permitir tener mayor información sobre el proceso. “Así como una evolución hacia la industria 4.0”.

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En cuanto al software, desde Yaskawa, Soriano opina que se ofrecerán soluciones más adecuadas a cada tipo de aplicación, se dispondrá de “múltiples opciones para su parametrización y programación”. Soriano y De la Morena coinciden en la integración en entornos IoT; además, el primer añade la integración con la inteligencia artificial ·para ayudar a mejorar todos los procesos de planta”. Por su parte, Gomà apunta alguno de los retos de futuro relacionados con el software: “Las principales novedades vendrán de toda una serie de software (SAS) para el análisis de datos y creación de algoritmos con el objetivo de avanzar hacia el mantenimiento predictivo de los equipos y mejorar control de las aplicaciones, basados en todos los datos que ya se están recogiendo de las aplicaciones y equipos. Los paneles de control dispondrán de software intuitivo y con la posibilidad de ser comandados por voz”. Cazorla (Eaton) defiende que la conectividad es una de las prioridades actuales en la industria 4.0 “por lo que tener un registro de funcionamiento y consumo, entre otros, tanto a nivel local como remotamente es una de las tendencias que ya se están implementando”. Y añade: “Así el control y la configuración de los aparatos gracias a las nuevas tecnologías como los smartphone se convierten en un avance clave en el contexto actual”. En este aspecto coincide claramente con los expertos de WEG y Carlo Gavazzi. Finalmente, Robisco, desde Rockwell Automation, defiende la integración como la gran evolución en software de futuro, en línea con De la Morena, Soriano y Valdeolmillos: “La integración de los variadores de frecuencia en las diferentes disciplinas como el control de movimiento, control de E/S, paneles de operador o seguridad coexisten en una red de comunicación permitirá la simplificación para el fabricante de la máquina y usuario final y la reducción de los costes de ingeniería de desarrollo e implementación”. Automática e Instrumentación

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Demandas de la industria en el tren de accionamiento

¿Qué necesidades presentan las diferentes industrias en las que actúan los variadores de frecuencia? Cada tipo de sector industrial que utiliza variadores responde a unas determinadas necesidades. Sin embargo, hay virtudes comunes que todas las industrian buscan en el variador como eficiencia, disponibilidad, seguridad, conectividad, virtualización, productividad o flexibilidad. Por ello, los variadores de frecuencia deben cumplir requisitos más amplios como la coordinación entre todos los elementos del tren horizontal e integración en la automatización del sistema. Además, deben estar preparados para la digitalización e integrar el mayor número de funciones de seguridad disponibles.

o todas las industrias responden a las mismas necesidades. Analizamos a continuación cómo son de diferentes en el ámbito de los variadores de frecuencia. Industria de alimentación Si ponemos el ejemplo de una producción de bebidas, en las que se embotellan miles de botellas diariamente, lo que buscan es: 1.Conectividad para mejorar la productividad. Es muy importante conocer todos los KPIs relevantes del embotellado en tiempo real para saber si la producción se está desviando de los estándares de calidad, lo cual evita tiempos de parada, ayuda a corregir los errores y mejora la productividad. 2. Estándares de comunicación entre máquinas para hacer los procesos de ingeniería más flexibles y sistemáticos. 3. Mayor eficiencia, lo que repercute en menores costes de producción y mayores márgenes en el negocio. Fabricante de bombas En este tipo de industria donde muchas veces la bomba está instalada en localizaciones remotas y de difícil acceso es importante ofrecer soluciones de conditioning monitoring, soluciones digitales

n Familia completa de variadores en baja tensión SINAMICS.

basadas en la nube que nos permitan saber en todo momento el estado en el que se encuentra nuestra aplicación. Se abre en ese sentido un horizonte para poder explotar nuevos servicios basados en la conectividad y que aseguran más disponibilidad y eficiencia en las instalaciones. Y, por otro lado se pueden llevar a cabo estudios más detallados de eficiencia energética y tomar medidas correctivas. Sistemas de ventilación en túneles Cada túnel es muy diferente pero lo que es prioritario en todos es la seguridad, pues se tiene que

actuar muchas veces en situaciones de extrema emergencia como cuando se produce un incendio. En ese sentido el poder simular diversos escenarios y ver cómo se van a comportar las instalaciones de antemano es primordial para encontrar la mejor solución de ingeniería en situaciones muy similares a lo que nos encontramos en la realidad, de esa manera podremos seleccionar los equipos óptimos en cada situación. Si la situación no es de emergencia, lo que prima es la eficiencia energética, en ese caso sería importante simular los diferentes escenarios por ejemplo en función del tráfico. Por tanto, las herra-

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Configuraciones versátiles para soluciones de la industria Como hemos comentado al comienzo del artículo, cada industria tiene sus necesidades, por tanto los variadores se deben adaptar a ellas. Como resultado de esto y a pesar de que los variadores han de cubrir amplias funcionalidades, deben ser también capaces de adaptarse a cada industria. Incluso en algunos casos como el de la intralogística y en infraestructura los variadores deben tener funcionalidades dedicadas.

n Nuevo variador de frecuencia Sinamics G120X conectado con el IoT Sinamics Connect 300 capaz de subir datos a MindSphere.

mientas de simulación son importantes también para la eficiencia. Si buscamos más ejemplos de distintas industrias donde se usan variadores, como la industria del papel, la del automóvil, intralogística…, en todas ellas se demandan las mismas funcionalidades: eficiencia, disponibilidad, seguridad, conectividad, virtualización, productividad, flexibilidad… Basándonos en dichas demandas, surgen distintas cuestiones. ¿Qué características deben cumplir los variadores de frecuencia? Las aplicaciones y requisitos de los variadores de frecuencia son cada vez más amplios desde equipos de baja tensión pasando por media tensión e incluso en corriente continua. Además, no debemos tener en cuenta solo el variador en sí, sino que es importante la coordinación entre todos los elementos del tren horizontal (motores y acoplamientos) y que esté perfectamente integrado en la automatización del sistema para que la integración sea lo más sencilla posible. Otra tendencia que afecta no solo a los variadores, sino a todos los

elementos de la industria, es que estén preparados para la digitalización, y para ello tienen que participar de todas las herramientas que la digitalización nos ofrece: conectividad, análisis de datos, virtualización, integración en herramientas de ingeniería y puesta en marcha. Por otro lado, la seguridad es un requisito fundamental. Además, es importante la posibilidad que los variadores integren el mayor número de funciones de seguridad disponibles para proteger a personas y máquinas.

Digitalización Como hemos comentado con anterioridad, es fundamental que la industria y los variadores estén preparados para la digitalización. Las ventajas que aporta la digitalización en los variadores es la mayor disponibilidad, mantenimiento más sencillo, aumento de la productividad y de la eficiencia. La gran cantidad de datos que aportan los variadores nos debe permitir analizar los comportamientos operativos para de una manera sencilla estar informados de las condiciones en las que se encuentran nuestros accionamientos y de ese modo tener los inputs necesarios para optimizar nuestra producción y disponibilidad. La digitalización no solo atañe a la conectividad. De igual manera es importante facilitar la integración de los variadores en las he-

n Servoaccionamiento Sinamics S210 junto con el controlador Simatic S7 1500. Integración del control con el accionamiento.

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rramientas de virtualización tanto del hardware como de la puesta en marcha virtual, para testear nuestras máquinas o instalaciones en el mundo virtual y de ese modo evitar errores y reducir el “time -to-market”. Herramientas de Ingeniería La participación de los variadores en las herramientas de ingeniería es crucial, tanto en la fase de diseño como en la puesta en marcha. Por ello, la integración de los variadores en dichas herramientas tiene que ser lo más confortable, amigable y eficiente posible.

Seguridad Integrada Un elemento clave para los variadores es la seguridad integrada. La seguridad de operarios personal de mantenimiento y de las líneas de producción se debe poner en primer lugar. Para ello es muy importante que los variadores de frecuencia cuenten con funciones de seguridad integradas pues dicha integración ahorra tiempo de ingeniería y de instalación y evita errores de montaje. Cuando hablamos de funciones de seguridad, dichas funciones son cada vez más complejas, no bastaría con un simple STO (parada a eje libre) sino que debemos ser

n Safety Integrated en Sinamics S120.

n Integración de Sinamics G110M junto con el motorreductor Simogear.

capaces de ofrecer funciones como la SLS (control seguro de velocidad) SSM (monitoreo seguro de la velocidad), SLT (control de par seguro) o SP ( control de posición seguro). Además, y cada vez más importante, es que los comandos de dichas funciones de seguridad se transmitan a través de un bus seguro de comunicación como es Profisafe. Soluciones de sistema Al hablar de variadores no debemos pensar en ellos como un elemento aislado, como venimos repitiendo a lo largo del artículo, lo importante es la aplicación en la industria. Cuando un cliente nos demande un variador deberíamos ofrecerle una solución que tenga en cuenta todo el tren de accionamiento considerando el motor/servo, los acoplamientos y las reductoras para dar la solución mecánicamente óptima. Y por otro lado, debemos pensar qué tareas de control de movimiento vamos a realizar para combinar nuestro variador con el sistema de automatización correcto para que el control de nuestra aplicación sea también optimo. De esa manera reduciremos los tiempos de reacción y haremos la máquina o el sistema de nuestro cliente mucho más productivo. En ese proceso de buscar la solución idónea para nuestro cliente es muy importante también el tipo de comunicación que usemos y en ese

sentido buses de campo como Profinet nos aportan seguridad y rapidez. A la hora de pensar en variadores tenemos que ir a un concepto mucho más holístico que nos haga ahorrar tiempo y dinero y nos permita ser más competitivos en el mercado. Servicios asociados a los variadores Tal y como venimos comentando, cuando pensamos en variadores no nos podemos quedar solo en el producto sino en la solución y dentro de la solución forman parte los servicios asociados. La digitalización también forma parte de este nuevo concepto de servicios. Por tanto, que los variadores sean capaces de transmitir datos en tiempo real nos permitirá una interacción más perfecta que la que teníamos hasta la fecha. Basándonos en dicha consistencia de datos es muy interesante tener aplicaciones dedicadas para los variadores de frecuencia. Dichas aplicaciones basadas en plataformas cloud nos permitirán ganar transparencia y analizar tendencias, lo que deriva en recomendaciones de mantenimiento e incluso tener notificaciones en tiempo real de posibles estados críticos en nuestra instalación. Alberto Vegas Menchero Responsable de General Motion Control en Siemens www.siemens.com

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Su futuras aplicaciones parecen no tener límites

El talento humano, clave en el desarrollo de la Inteligencia Artificial Está en boca de todos y también, de una manera u otra, en la mayoría de plantas. Es la Inteligencia Artificial (IA), sistemas o aplicaciones que son capaces de tomar decisiones y ejecutar acciones, sin la necesidad de ser explícitamente programados para ello, en función de la recopilación de datos, el análisis del uso y otras observaciones. Pero cuál es el momento actual y hacía dónde nos llevará la IA.

“L

a IA ha existido desde principios de la década de 1950, y en la industria de procesos siempre ha existido el deseo de mejorar la productividad y obtener información a través del análisis de datos y el modelado. Es aquí donde el poder de las soluciones de IA puede ayudar”, exponen Gabriela Serrano, Honeywell Connected Plant Sales Representative y Javier Casado, Regional Sales Manager Spain & Portugal, preguntados sobre si cabe hablar de la IA como algo “novedoso” en la industria. “Las técnicas, en general, no son nuevas”, coincide Zigor Lizuain, Digital Transformation Solutions Architect en Emerson Europe. “Lo que pretendemos con la IA es que las computadoras aprendan, es decir, sean capaces de desarrollar una tarea a partir de ejemplos en los que la tarea se muestra resuelta. Alguno de los campos que agrupa la IA, como la estadística o las matemáticas, están muy extendidas en la industria. Otros, como el Aprendizaje Máquina (machine learning) o Profundo (deep learning), quizá no lo estaban y se están generalizando”. Entonces, ¿qué ha cambiado? “La accesibilidad a grandes volúmenes de datos, nuevos y/o existentes, y las arquitecturas para procesado y soporte a la toma de decisión casi en tiempo real que las habilitan”, responde.

n Gabriela Serrano, Honeywell Connected Plant Sales Representative y Javier Casado, Regional Sales Manager Spain & Portugal.

Cambia la tecnología pero también las personas. “La cantidad de profesionales con conocimiento de técnicas analíticas y una gran sensibilidad en niveles directivos sobre este asunto, lo que ha provocado que el uso de técnicas de IA se más potente y extenso”, comenta Antonio Tortolero, Solution Architect Schneider Electric Iberia. “Se puede decir que han confluido los deseos en el negocio con las posibilidades técnicas lo que ha dado alas a su crecimiento”. No obstante, a pesar de que el sector industrial, y toda la economía en general, está empezando a ser consciente del inmenso potencial de la IA, falta mucho por hacer. José María de la Fuente, responsable sector Industria de Microsoft Ibérica, es menos

optimista: “El sector todavía encuentra muchos obstáculos a la hora de apostar por este tipo de tecnología. Entre las principales barreras aparecen la falta de un modelo de negocio que les permita saber cuál es el retorno de la inversión; las dificultades en la gestión del cambio cultural dentro de la empresa, o la ausencia de un liderazgo claro y la escasez de talento cualificado”.

"La clave es tener una fuerza laboral con un conjunto de habilidades digitales para poder utilizar y aprovechar aún más estas tecnologías" Honeywell

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n José María de la Fuente, responsable sector Industria de Microsoft Ibérica.

Aplicaciones “Mantenimiento 'just-in-time', eliminación de paradas no programadas y defectos de fabricación. Son aplicaciones donde hay un conocimiento experto muy extenso y se persigue que las técnicas de machine mearning ayudan a identificar los problemas no conocidos”, explica Lizuain (Emerson). Eso sí, como le ocurre al ser humano, la IA solo puede prever lo que ya conoce. “En función del conocimiento ya formalizado que tengamos del pasado, y la capacidad de emplear o integrar conocimiento experto normalizado, el poder responder a una pregunta predictiva será un reto de una complejidad diferente. La IA no es magia, y solo puede predecir las cosas después de que hayan ocurrido”, recuerda.

n Zigor Lizuain, Digital Transformation Solutions Architect en Emerson Europe.

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Y día a día las aplicaciones que se usan en la operación de un sistema están ganando terreno, empujadas por el hecho de poder ejecutar algoritmos de análisis avanzado en el edge, tal y como reconoce Tortolero (Schneider): “Como es el caso de sensores virtuales que infieren datos que se usan en el proceso industrial, y que son o técnicamente o económicamente inviables de ser obtenidos con sensores físicos. Otros casos de uso habitual son los relacionados con la optimización de los procesos de fabricación. Ya sean los que buscan consignas de fabricación óptimas para maximizar la calidad y minimizar el coste de fabricación; como las que buscan anticiparse a los fallos y poder conocer las causas raíz de los mismos”.

“En los próximos años veremos cómo las tecnologías desarrolladas a raíz de la IA se harán más accesibles para todos los empleados, tal y como ocurrió con el PC o internet” José María de la Fuente, responsable sector Industria de Microsoft Ibérica De la Fuente (Microsoft) coloca el límite “casi en la imaginación”. Y comenta: “Esto está directamente relacionado con el concepto de Tech Intensity o intensidad tecnológica: nos encontramos en un momento en el que las organizaciones necesitan adoptar la tecnología más innovadora y construir capacidades digitales propias sobre ella e introducir disrupciones en el mercado que les permitan aprovechar las ventanas de oportunidad”. Soluciones futuras Y mañana, ¿qué? Lizuain (Emerson) plantea tres momentos y tres tipos de soluciones: “A corto plazo, para predecir la aparición de fallos y provocar alertas para lanzar rutinas de mantenimiento y mejorar

“Estamos corriendo el riesgo de dejarnos llevar por tendencias que desinflen las expectativas sobre la IA en cuanto a su eficiencia” Zigor Lizuain los flujos de trabajo, como herramienta para mejorar y capturar el conocimiento experto evitando su pérdida. A medio plazo, para agilizar la toma de decisiones de negocio para aprovechar oportunidades que el mercado pueda proponer, demandas más cortas/ personalizadas, enfrentar el reto de la sostenibilidad y agregar datos de diferentes campos de aplicación para complementar los PLM. A más largo plazo, quizá extender este concepto a toda la cadena de suministro, incluido proveedores y clientes”. Antes de hacer su pronóstico, Tortolero (Schneider) advierte: “La historia está llena de previsiones de futuro que no se cumplen o que acaban siendo ridículas”. Sin embargo, reconoce algunos casos de evolución de técnicas de inteligencia artificial en la industria. “Como los exoesqueletos que aprendan de movimientos de operarios y permitan conjugar la rapidez del reconocimiento del entorno por parte del humano y la fuerza y resistencia de las máquinas; los robots colaborativos que incluyan características de inteligencia artificial, por ejemplo, reconocimiento de entornos; los llamados ‘Artificially Intelligent Robots’; el sistema de visión artificial para inspecciones de calidad de la producción; o los sistemas prescriptivos que den indicaciones a los operadores del sistema sobre configuraciones óptimas para buscar algún objetivo concreto”, enumera. Y son solo algunos de los que vendrán: “Estoy seguro que no serán los únicos casos que afectarán al entorno industrial”, augura. El futuro que dibuja Microsoft va un paso más allá, para De la Fuente en los próximos años ve-

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remos cómo las tecnologías desarrolladas a raíz de la IA se harán más accesibles para todos los empleados, tal y como ocurrió con el PC o internet. “Esto implicará una transformación radical de los negocios, y un cambio cultural sin precedentes en la industria”, subraya. ¿Ejemplos? “La IA sumada a la computación cuántica podría permitir a los científicos abordar algunos de los desafíos más difíciles del mundo, como los peligrosos efectos del cambio climático. Esto se debe en parte a que los ordenadores cuánticos potenciarán los algoritmos para realizar cálculos que ahora llevan días en cuestión de minutos, prever escenarios y ayudar a tomar mejores decisiones”. Sobre las personas también centran el discurso en Honeywell: “La industria de procesos se enfrenta a un momento de cambios importantes a nivel demográfico, el personal con más experiencia y conocimientos se retirará de la industria a un ritmo significativo durante los próximos años. Son esos conocimientos los que han operado y optimizado las instalaciones en todo el mundo, por lo que capturando esa experiencia y combinándola con el poder que la tecnología nos brinda hoy en día, nos situamos en un lugar privilegiado para la aplicación de IA en la industria de procesos. La clave para todos estos casos de uso es tener una fuerza laboral con un conjunto de habilidades digitales para poder utilizar y aprovechar estas tecnologías aún más”. Gabriela Serrano y Javier Casado también enumeran la habilidades y recursos que son necesarios para poder desarrollar de forma exitosa proyectos y aplicaciones. “Ingenieros de procesos y automatización, poseen los datos de proceso y el conocimiento de automatización; científicos de datos, que aportan conocimientos de análisis avanzados; ingenieros de TI y datos, que comprenden la infraestructura de TI; y expertos en creación de IA, que poseen los métodos y proporcionan conocimientos de las tecnologías de IA.

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n Antonio Tortolero, Solution Architect Schneider Electric Iberia.

¿Qué tipo de IA incorporan sus productos orientados exclusivamente al desarrollo de aplicaciones en plantas industriales? “Con el tipo de usos buscados de forma genérica, entre otras, las técnicas de AI que deben incorporar los sistemas están relacionadas con la detección de anomalías, forecasting o previsiones y la detección de patrones”, explica Tortolero. “El uso y la combinación de las mismas para lograr el objetivo forma parte del conocimiento de las empresas desarrolladoras de las propias técnicas de análisis, de las técnicas IT y del propio conocimiento del negocio donde aplica el análisis, para que puedan ser desplegadas de forma correcta en un entorno industrial”. Schneider Electric utiliza este tipo de técnicas dentro de sistemas como EcoStruxure Asset Advisor, AVEVA Predictive Asset Analytics, además de ofrecer funcionalidad de este tipo de forma genérica para ser usada por terceras partes en Schneider Electric Exchange dentro de la categoría ‘Develop’.

“Se puede decir que han confluido los deseos en el negocio con las posibilidades técnicas lo que ha dado alas a su crecimiento” Antonio Tortolero

En Microsoft la gran apuesta es Dynamics 365, “la plataforma cloud basada en IA que elimina los silos tradicionales existentes entre el ERP y el CRM, desglosándose en múltiples aplicaciones de negocio”, tal y como describe De la Fuente. “Todas ellas permiten conectar los procesos de producción, la atención y servicio al cliente y los de servicios de campo, o gestionar el talento de la organización. Además, con la ventaja de la plena integración con las herramientas de productividad que los empleados ya están acostumbrados a usar. Asimismo, hace posible incluso predecir tendencias en función de multitud de variables, incluidas la meteorología o las conclusiones obtenidas de la escucha social. Esto permite adelantarse a los acontecimientos y, por ejemplo, ajustar el stock para para no perder oportunidades”, añade. “Principalmente estadística, matemática y machine learning”, responde Lizuain (Emerson). “Nuestros productos, como tecnología y demanda de clientes, están en continua adaptación. Gemelo digital, para el diseño básico y optimización de proceso hibridando modelos teóricos y basados en datos, planificación en tiempo real agregando datos de proceso y salud de los activos..., son algunos ejemplos”. Pero lanza una advertencia: “Corremos el riesgo de, teniendo un martillo en la mano, ver clavos por todas partes. Muchas de las soluciones con reglas, estadística o matemáticas solucionan un elevado porcentaje de los retos de nuestros clientes. Por eso nos centramos en entender cuáles son sus desafíos y necesidades para elegir la solución más efectiva. Estamos corriendo el riesgo de dejarnos llevar por tendencias que desinflen las expectativas sobre la IA en cuanto a su eficiencia”.

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 INTELIGENCIA ARTIFICIAL

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Febrero 2020 / n.º 517

Máquinas naturalmente flexibles

Inteligencia artificial: El próximo horizonte digital

Durante varias décadas, la inteligencia artificial (IA) había seguido siendo un concepto de ciencia ficción tal y como lo imaginaban los libros de Isaac Asimov. Gracias a estas numerosas obras de ciencia ficción, se inició una conversación alrededor de la IA y lo que podría significar integrar esta tecnología en escenarios del mundo real. Hoy en día, la IA es capaz de hacer de estas ideas una realidad, a pesar de que todavía está en una etapa naciente.

o que solían ser conceptos innovadores son ahora mega tendencias de futuro. Independientemente de todo el bombo alrededor de la IA, es solo ahora cuando estamos empezando a ver sus capacidades. La IA es una combinación de tecnologías inteligentes avanzadas que permite a las máquinas realizar tareas que tradicionalmente solo eran posibles utilizando la inteligencia humana. A medida que esta tecnología avance rápida y exponencialmente, no habrá límite a lo que la IA pueda lograr en multitud de sectores y funciones industriales. La IA ha sido el foco de la investigación durante más de 30 años. Durante este tiempo, se han realizado importantes avances en esta área de la tecnología: por ejemplo, hardware y software más potentes y una mejor potencia informática y transmisión de datos. El uso de inteligencia artificial crea oportu-

n La IA permite a las máquinas realizar tareas que tradicionalmente solo eran posibles utilizando la inteligencia humana.

nidades completamente nuevas para una producción flexible y eficiente, incluso cuando se trata de productos complejos y cada vez más personalizados en pequeñas tiradas por lotes. Las consecuencias serán significativas, como muestra un estudio de Roland Berger: para 2035, los sistemas inteligentes en red digital y las cadenas de procesos podrían representar un crecimiento adicional de aproximadamente 420.000 millones de euros solo en Europa occidental. Según un estudio de PwC, la IA también puede contribuir a 15,7 billones de dólares a la economía mundial en 2030. Las primeras aplicaciones reales de la inteligencia artificial ya están encontrando un lugar en las actividades industriales regulares, incluyendo el reconocimiento de lenguaje para realizar tareas básicas, documentar el entorno usando cámaras, rayos láser o

rayos X, y proporcionar asistentes personales en logística. Según el estudio de PwC, un total de 62 % de las grandes empresas ya estaban utilizando la tecnología de IA en 2018. Por todo lo expuesto anteriormente, la IA ya está a punto de convertirse en una palanca crucial para intensificar la productividad operativa y las empresas industriales ya han tomado nota. A medida que los sistemas de automatización convencionales como los PLC, DCS y Scada comienzan a integrarse con la IA, una nueva ola de digitalización está empezando a dar forma al futuro de la automatización industrial inteligente. La IA permite a las máquinas realizar tareas que tradicionalmente solo eran alcanzables por la inteligencia humana. Mediante la implementación de la combinación correcta de tecnologías de IA, los fabricantes pueden

INTELIGENCIA ARTIFICIAL  Febrero 2020 / n.º 517

aumentar la eficiencia, mejorar la flexibilidad, acelerar la operación e incluso ser capaces de optimizar las operaciones. Dondequiera que la industria pruebe la calidad del producto o de un proceso, supervise el estado de una máquina o transporte objetos, estas tareas pueden realizarse mediante módulos de control con capacidades de IA. Además, los clientes pueden diseñar sus propias redes neuronales y crear aplicaciones de IA que harán que sus procesos sean más eficientes. Las redes neuronales son una tecnología que imita el cerebro humano en el que se es capaz de reconocer patrones complejos. Con esto en mente, al agregar IA a través de redes neuronales a los programas de control tradicionales, que fueron diseñados para ejecutar una tarea establecida, las capacidades del sistema se pueden ampliar para cambiar en función de los parámetros del producto o proceso. En resumen: las máquinas se vuelven naturalmente flexibles.

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La IA, por tanto, desempeñará un papel clave en la reducción del esfuerzo de programación e ingeniería necesario para crear soluciones de automatización. También está haciendo que la lógica de control sea más ágil y los procesos de producción sean más flexibles y precisos, especialmente en la industria. Por ejemplo, los algoritmos de aprendizaje automático ayudan a los sistemas que realizan controles de calidad visual en plantas de producción o sistemas robóticos guiados por imágenes a reaccionar con mucha más flexibilidad ante situaciones inesperadas y a defectos de n Reconocimiento inteligente de objetos. calidad porque pueden responder automáticamente durante ejecución. Como resultado, funcionan de manera mucho al color, la consistencia o la calidad más eficiente, porque el conocimiento de un producto o proceso, se puede experto, por ejemplo, con respecto transmitir a la automatización. Los típicos ejemplos a nivel industrial que se están implementando a día de hoy mayormente se basan en tres aspectos: Reconocimiento inteligente de objetos de cualquier pieza de trabajo Se utilizan las capacidades de las redes neuronales para reconocer patrones complejos. Los datos de entrada se procesan con la ayuda de los conocimientos adquiridos a través del aprendizaje automático. Esto significa que incluso componentes y piezas desconocidas pueden ser reconocidos en cualquier ubicación o posición. Se reduce el tiempo de ingeniería al eliminar el lento proceso de aprendizaje de los objetos individuales y también aumenta la productividad al evitar el desperdicio.

n La importancia de la IA para la economía global y las empresas.

Comprobación de la calidad visual de los productos El procesamiento de datos de imagen en la red neuronal permite una detección visual fiable de defectos

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realizado manualmente. Con estos sistemas, los operadores ahora pueden comprobar la calidad de los productos cada vez más complejos de forma automática, lo que también significa más rápido, más rentable y de forma más fiable.

n Procesamiento de datos de imagen en la red neuronal.

de calidad. Utilizando algoritmos entrenados, los datos de imagen se comparan con características de calidad predefinidas y extremadamente complejas. Esto elimina errores inesperados en el proceso en curso y garantiza una calidad constante del producto. Las estaciones de control de cali-

dad al final de las líneas de producción crean normalmente un cuello de botella en muchos procesos de producción, ya que comprobar la calidad del producto a menudo consume mucho tiempo. Además, la comprobación de la calidad de los productos más complejos a menudo ha necesitado ser

n Mediante algoritmos entrenados, los datos de una imagen se comparan con los estándares de calidad definidos, eliminando errores inesperados.

Comprobación de calidad mediante sensores y datos de producción En muchas secuencias de producción, la visión general y la evaluación de los datos de producción, como la energía, la temperatura, la presión y la superficie, proporcionan una base fiable para la detección temprana de defectos de calidad. Siemens está trabajando en distintos tipos de soluciones integradas tanto en equipos de automatización directamente, como en Edge o incluso en Cloud. De hecho, en el primer caso de soluciones integradas, hemos desarrollado un módulo que permite a los clientes ejecutar su propia red neuronal en un control industrial y producir aplicaciones de IA que automatizarán sus procesos y los harán más eficientes. También con respecto al segundo y tercer caso Edge y/o Cloud, tenemos una aplicación concreta implementada en nuestra fábrica de Amberg, en la cual teníamos un cuello de botella en una línea de fabricación, ya que el elemento de inspección al final de la línea retrasaba la salida del material que se estaba fabricando en esa línea. A través de un sistema de inteligencia artificial que montamos tanto a nivel de Cloud donde entrenábamos la red neuronal, como a nivel de Edge, donde se toman las decisiones, conseguimos una reducción del 30% en los esfuerzos de test y como consecuencia no tener que desdoblar el final de la línea con dos equipos de inspección lo cual nos hubiera supuesto costes por un valor superior a medio millón de euros, eso sí, manteniendo el 100% la calidad del producto fabricado. Ignacio Álvarez Vargas Director Técnico de Digitalización de FA en Siemens España

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Soluciones

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Diseño compacto e inteligente

Módulos de E/S extremadamente compactos, enchufables e independientes entre sí La cantidad de espacio necesario para los componentes instalados en el armario de control es cada vez más importante. Por lo tanto, los fabricantes de maquinaria tratan de mantener el tamaño del armario de control con un número cada vez mayor de dispositivos o de reducirlo manteniendo el mismo número de componentes. Además, con la creciente modularización de la maquinaria, el uso del armario de control tradicional está en declive. En cambio, los dispositivos se están instalando en pequeñas cajas de control que se integran en los módulos de la máquina correspondiente (imagen 1).

ara satisfacer las exigencias de ahorro de espacio en una estación de E/S con un grado de protección IP20, los nuevos Axionline Smart Elements de Phoenix Contact tienen una alta densidad de conexión. Un Smart Element es un elemento de E/S compacto y enchufable con un ancho total de sólo 15 mm, una altura de 62 mm y una profundidad

n Imagen 1: El espacio necesario para los componentes instalados en el armario de control es cada vez más importante.

de 60 mm (imagen 2) y al que se pueden conectar hasta 16 conductores. El uso de la tecnología Pushin implica que los conductores pueden ser conectados rápidamente sin necesidad de herramientas, reduciendo significativamente el esfuerzo de cableado. Debido a la disposición alterna de los puntos de señal y los pulsadores, incluso los conductores flexibles con

una sección transversal máxima de 1,5 mm pueden ser conectados en el paso de 3,5 mm utilizando punteras con collares de plástico (imagen 3). Esto significa que la caída de voltaje es insignificante incluso en cables más largos o con corrientes más altas. Cada terminal dispone de un punto de prueba que permite agilizar las labores de mantenimiento, en caso de avería.

Soluciones

 MÓDULOS DE E/S

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n Imagen 2: Axioline Smart Elements con 16 puntos de señal.

n Imagen 3: Disposición alterna de los puntos de señal.

Puesta en marcha sencilla Los Axioline Smart Elements no tienen parámetros o solo los absolutamente necesarios para realizar la función correspondiente. De esta manera se evitan los trabajos de parametrización, permitiendo a los usuarios poner en marcha los elementos de E/S de forma rápida y sencilla mediante Plug and Play. Los valores por defecto de cualquier parámetro que se requiera ya están seleccionados para que el instalador pueda probar el cableado y la función básica del Smart Element tan pronto como se haya instalado - sin necesidad de programación. A pesar de la alta densidad de conexión, los Smart Elements facilitan el diagnóstico in situ gracias a los LEDs de estado que lleva incorporados. Por un lado, se indica el estado actual del canal correspondiente y, si está presente, el suministro de un sensor. Por otro lado, dos LEDs rojos redundantes indican que se ha producido un

Optimización significativa de los procesos en la fabricación de armarios de control

on el sistema E/S Axioline con grado de protección IP20, pueden crearse soluciones de automatización que satisfagan de manera óptima los requisitos de la aplicación pertinente, basándose en el principio modular. Un acoplador de bus, disponible para varias redes industriales Ethernet, o un controlador distribuido, como el AXC F 2152 PLCnext, actúa como cabecera de la estación de E/S, donde el usuario conecta los módulos de E/S de la familia de productos Axioline F, así como los Axioline Smart Elements, que pueden ensamblarse de manera flexible en un espacio reducido. Además de los módulos digitales y analógicos, la gama de productos de E/S también incluye varios módulos funcionales. Algunos acopladores de bus y módulos Axioline F también están disponibles en versiones para condiciones ambientales muy duras. Se pueden seleccionar las funciones de E/S adecuadas y configurar la estación de E/S rápidamente y sin errores utilizando el software Project+. El sistema modular Axioline forma parte de COMPLETE line, un sistema que abarca productos de hardware y software, servicios de consultoría y soluciones destinados a optimizar los procesos en la fabricación de armarios de control (imagen 6).

n Imagen 6: COMPLETE line simplifica todos los procesos en la fabricación de armarios de control: desde la configuración y la adquisición, pasando por la instalación y la puesta en marcha, hasta la operación.

MÓDULOS DE E/S  Febrero 2020 / n.º 517

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error de E/S, por ejemplo, un cortocircuito en una salida digital. Una vez enchufados y bloqueados, los Smart Elements pueden desconectarse sin necesidad de usar herramientas usando la palanca de extracción integrada. Adicionalmente, el usuario puede rotular el equipo con una etiqueta adhesiva o una etiqueta de marcado a presión integrada en la palanca de extracción(imagen 4).

n Imagen 5: Placas base Axioline F con Axioline Smart Elements insertados.

n Imagen 4: Axioline Smart Elements con etiqueta de marcado.

Posiciones flexibles Los Axioline Smart Elements se integran en una estación de E/S de la familia de productos Axioline F simplemente conectándolos a una placa base (imagen 5), disponible con cuatro o seis ranuras donde acomodar los Smart Elements. La disposición de las ranuras en doble piso reduce el ancho total de la estación de E/S hasta un 25 % en comparación con una estación con la misma funcionalidad pero basada en señales de E/S convencionales. Esto significa, por ejemplo, que se pueden obtener y enviar hasta 96 señales digitales en un ancho de 55 mm. El usuario puede elegir la disposición de los Smart Elements y de la estación de E/S que mejor se adapte a su aplicación. También es posible dejar intencionadamente una o más ranuras vacías, ya que la función de E/S conectada para el diseño de la máquina A no es necesaria para el diseño de la máquina B. Esto simplifica la configuración

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de la estación de E/S, ya que los números de las ranuras de los respectivos Smart Elements y la longitud de los cables conectados a los mismos no dependen del diseño de la máquina. Otra ventaja es que los fabricantes de maquinaria pueden adaptar rápida y fácilmente las funciones de E/S cuando al recibir un pedido le solicitan una modificación, ya que solo necesitan insertar el Smart Element adicional en la ranura vacía. Dos Smart Elements conectados en un ancho de sólo 15 mm pueden realizar diferentes funciones. Por lo tanto, no es necesario utilizar módulos mixtos de E/S para reducir el ancho total de la estación. Además, al eliminar los módulos mixtos hay una menor variedad de versiones, lo que en última instancia reduce los costes de almacenamiento. Combinación flexible con los módulos Axioline F Dado que tanto las placas base como los módulos forman parte de la serie de productos Axioline F, los fabricantes de maquinaria pueden combinarlos de manera libre y flexible dentro de la estación de E/S que puede llegar a albergar hasta un total de 63 Axioline Smart Elements y módulos Axioline F. Como cabecera se utilizaría un acoplador de bus Axioline F, disponible para varias redes industriales Ethernet, o un controlador Axioline - como por ejemplo el AXC F 2152 PLCnext.

Mientras que la tensión de 24 V para la electrónica se alimenta desde la cabecera, el suministro de 24 V de las E/S se suministra a través de las placas base. Un LED de diagnóstico situado sobre los puntos de señal indica el estado actual del voltaje de E/S conectado. Gracias a las dos bornas TWIN con tecnología Push-in, ambos puenteadas internamente, el suministro de E/S puede ser conectado sin herramientas y reenviado a la placa base contigua o al módulo Axioline F más cercano por la ruta más corta posible mediante un cable. Por otra parte, el suministro separado de placas base permite segmentar la estación de E/S sin módulos adicionales, lo que posibilita, por ejemplo, la desconexión selectiva de la fuente de alimentación de las salidas digitales. Localización rápida de fallos de funcionamiento El estado de un Axioline Smart Element dentro del bus local de la estación de E/S se visualiza para cada ranura mediante un LED de estado de tres colores (LED D) en la placa base del Axioline F. Esto permite identificar y rectificar rápida y fácilmente la causa de un fallo en la comunicación de datos dentro de la estación. La identificación del equipo para las placas base se realiza mediante la colocación de una etiqueta adhesiva o una etiqueta de marcado a presión. La etiqueta de marcado que se utiliza es la misma que se puede adherir a la palanca de extracción del Smart Elements. Mediante el uso de los Axionline Smart Elements, los fabricantes de maquinaria pueden configurar estaciones de E/S compactas con un grado de protección IP20, beneficiándose de un arranque intuitivo y un gran ahorro de tiempo, todo ello de una manera inteligente que no compromete la flexibilidad, la facilidad de conexión, la sección transversal del cable, el diagnóstico o el marcado. Dipl.-Ing. (FH) Thorsten Matthies Jefe de Producto de Sistemas de E/S, Phoenix Contact www.phoenixcontact.es

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 GEMELO DIGITAL

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Transformando el mundo industrial

Gemelos digitales: Un paso más allá de la simulación A lo largo del ciclo de vida de una máquina o de una línea pueden ocurrir muchos imprevistos, tanto a nivel mecánico como de control. La utilización de gemelos digitales permite trasladar estos problemas desde el mundo real a un entorno digital, alcanzando mayor eficacia y aumentando la productividad, a través del replanteamiento del proceso de desarrollo y constructivo.

l diseño y la creación de prototipos virtuales permiten a los usuarios crear y validar equipos antes de su fabricación. Con la puesta en marcha virtual, se consigue adelantar la validación de los sistemas de control, evitando sorpresas en planta. Además, la formación de los operarios en un ambiente virtual ofrece la oportunidad de prepararlos ante un amplio número de escenarios, incluidos los que son poco habituales, muy complejos o peligrosos. Gemelos digitales en el mundo industrial Hoy en día, las réplicas digitales de elementos del mundo real nos ayudan en la toma de muchas decisiones de nuestra vida cotidiana. Por ejemplo, los mapas online nos facilitan informaciones para conducir más ágilmente y saber cómo el tráfico afectará los tiempos de conducción. Las visitas virtuales nos permiten pasear por nuestro nuevo hogar, sin ni siquiera tener que pisar su suelo. Los asientos virtuales nos ofrecen la posibilidad de verificar la distancia desde el escenario en ocasión de partidos o conciertos, e incluso comprobar la vista que tendremos desde cualquier ubicación. Un nuevo tipo de réplica, el gemelo digital, ha entrado en el mundo industrial, superando de largo las técnicas de modelización tradicionales. El digital twin (gemelo digital) es mucho más que un modelo CAD, así como es mucho más que un programa de PLC. Se

n Un gemelo digital puede consistir en la representación de toda una línea de producción.

trata de una verdadera reproducción digital de un activo. Tal activo puede ser un producto (una lata, una botella, una caja, etc.), una máquina, una serie de máquinas o incluso una fábrica entera. Una fábrica digital completa es aquella en la que numerosos gemelos digitales operan juntos, en las diferentes etapas de producción. Beneficios de los gemelos digitales El concepto de gemelo digital es uno de los pilares de la ingeniería digital (digital engineering), y es más que una pura tecnología. Gartner estima que más de

la mitad de las grandes fábricas adoptarán gemelos digitales antes del 2021, y alcanzarán un 10% de mejora en su eficacia. El término eficacia puede ser interpretado de muchas maneras diferentes, pero lo importante es subrayar que la finalidad de los gemelos digitales consiste en lograr la flexibilidad en fase de diseño, y facilitar enormemente la puesta en marcha y la adopción de nuevas máquinas. Los consumidores desean productos siempre nuevos y, hasta que un nuevo producto ve la luz, una serie de retos surgen en el camino de los fabricantes. Las má-

n Ejemplo de una máquina real y su gemelo digital.

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quinas necesitan ser rediseñadas; los sistemas de control validados; las puestas en marchas efectuadas en ventanas temporales reducidas para minimizar pérdidas de producción; y también hay que formar a los operadores. Además, todos estos elementos resultan ser dependientes el uno del otro. No es posible depurar código antes que la máquina haya sido fabricada. No es posible arrancar la producción hasta haber superado las pruebas FAT. No es posible formar los operadores antes que la máquina esté en planta, sin tener que recurrir a inversiones adicionales para cubrir los gastos de desplazamiento. ¿Se ha preguntado qué sucedería si algunos de estos pasos se pudieran realizar en paralelo? ¿Si pudiera validar sus rutinas reales en un modelo perfectamente funcional de su máquina, existente en su PC? ¿Si pudiera empezar a formar sus operadores antes de que las nuevas máquinas estén disponibles en planta? ¿Y si los pudiera formar no sólo sobre los casos más comunes, sino que también sobre varios escenarios peligrosos y poco habituales? Un paso más allá de la simulación Las respuestas a todas estas preguntas están en ir más allá de los tradicionales métodos de modelización. De hecho, las simulaciones son actualmente muy utilizadas en el mundo industrial, para examinar cómo los KPIs (key performance indicators) de producción se verían afectados por cambios en el sistema. Un gemelo digital permite potenciar esta idea, siendo una réplica viva y cambiante a lo largo del tiempo. Por ese motivo, la emulación a través de gemelos digitales está empezando a arraigar rápidamente como herramienta para investigar, probar y validar máquinas y líneas en un espacio 3D virtual, que utilice lógica operativa real y se conecte a los PLC, minimizando los recursos necesarios para pasar de la etapa de diseño a la de

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n Flujo de trabajo tradicional de un proyecto.

n Flujo de trabajo de un proyecto con uso de gemelos digitales.

producción. Y uno de los recursos que más se reduce es el uso del tiempo, que normalmente es el recurso crítico. Tal diferenciación tecnológica se basa en los diferentes objetivos que cumplen con las simulaciones y emulaciones. Por un lado, los modelos de simulación permiten realizar múltiples experimentaciones, con lo cual suele ser muy simple modificarlos y ejecutarlos con una velocidad más rápida que el tiempo real. Por otro, los modelos de emulación ofrecen la posibilidad de probar los controles por completo, necesitando por tanto un nivel de detalle mucho más exacto y ejecución precisa en tiempo real. Solución: una herramienta escalable Llegados a este punto nos preguntaremos: ¿cómo es posible entonces integrar los beneficios del uso de modelos de simulación y emulación, para abarcar el ciclo de vida completo de un proyecto? Herramientas como Emulate3D, la solución de Rockwell Automation para la creación de gemelos

digitales, brinda la posibilidad de abarcar todas las fases de un proyecto y sus correspondientes casos de uso, que habitualmente se agrupan bajo: demostraciones, simulaciones y emulaciones. Todas estas aplicaciones se basan en tres conceptos: 1. Creación Los gemelos digitales hacen posible diseñar máquinas y analizar su comportamiento en un entorno digital, antes de crearlas en el mundo real. Ya se trate de una máquina o de una fábrica entera, proporcionan las herramientas para investigar y probar cambios e ideas en un espacio virtual, en el que se pueden evitar todo tipo de riesgos y peligros. Aplicando esta estrategia, los diseñadores podrán testear nuevas configuraciones, importando sus modelos CAD en 3D, desarrollados en cualquier de los entornos más comunes, reaprovecharlos y ahorrar tiempo de desarrollo. ¿Y si no hay planos en 3D? Ningún problema. Las herramientas de emulación más avanzadas, como Emulate3D, proporcionan una amplia gama de catálogos de equipos de planta, disponible para

n Simulación vs Emulación: comparativa de características.

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 GEMELO DIGITAL

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n Emulate3D: una solución escalable para demostraciones, simulaciones y emulaciones.

n Ejemplos de gemelos digitales creados en Emulate3D.

todos sus usuarios. Se trata de una biblioteca completa con todos los transportes inteligentes que pueda imaginar, robots, operadores, dispositivos de empuje y arrastre, tensores, etc.

2. Experimentación Los gemelos digitales proporcionan un punto de vista nuevo sobre la gestión de un sistema y sirven de soporte para la toma de decisiones. Ofrecen respuestas a

n Ejemplo de experimentaciones realizadas en un proceso y el informe obtenido.

preguntas del tipo: ¿cómo se vería afectada la producción si realizara una actualización de mi planta? o ¿cómo respondería mi sistema de control si cambiara la combinación de productos que fabrica?

GEMELO DIGITAL  Febrero 2020 / n.º 517

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n Ejemplo de un gemelo digital de una máquina controlado por su lógica real.

A través de las simulaciones 3D es posible realizar pruebas sobre la marcha de nuevas configuraciones, experimentar nuevos tipos de productos, obtener informes de los resultados y analizarlos para optimizar la producción. En esencia, se puede llevar un equipo o un sistema hasta el punto de ruptura, y hacerlo sin consecuencias, daños, ni interrupciones reales. 3.Conexión A nadie le gustan las sorpresas que surgen a lo largo de las puestas en marcha. No obstante, en muchos casos, se asumen simplemente como costes de proyecto. La mayoría de las soluciones de emulación actuales brindan herramientas de conectividad abierta hacia los sistemas de control, lo cual hace posible obtener gemelos digitales que se conecten

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a un PLC y operen según la lógica real. Permitiendo, así, probar conjuntamente el CAD mecánico y el funcionamiento lógico. Se puede realizar una verdadera puesta en marcha virtual, probando los controles por completo, depurando el código y verificando las prestaciones de los equipos. Facilitan testear situaciones peligrosas, poco habituales o muy complejas, como las pruebas de carga completa, reduciendo así la variabilidad y el riesgo del proyecto. Asimismo, también son grandes herramientas de diagnóstico para la resolución de problemas. Replicar un equipo o sistema con un modelo de emulación, y conectarlo al sistema de control real garantiza poder investigar en profundidad el mal funcionamiento, hasta sacar a la luz las causas raíz de los errores.

No solo equipos, también personas La comercialización de nuevos equipos o el lanzamiento de nuevos productos no solo suponen retos a nivel de diseño y fabricación. Una vez las nuevas líneas estén en marcha, es necesario que los operarios estén suficientemente entrenados para interactuar con el sistema de manera segura y eficaz. Los métodos de formación tradicionales implican la disponibilidad de expertos y equipos físicos, provocando la definición de ventanas temporales de uso muy limitadas y altos costes. Moviendo las formaciones en un ambiente digital, como el ofrecido por la realidad virtual (VR), tal barrera se ve fácilmente superada. Los operadores podrán formarse en un entorno seguro, pudiendo repetir las tareas a aprender un número ilimitado de veces, hasta estar lo suficientemente preparados y conseguir la eficiencia esperada. Además, sin necesidad de desplazamientos, ni paros de producción, ni otros costes asociados. Conclusiones Los gemelos digitales están transformando el mundo industrial, cambiando radicalmente los flujos de trabajo y los procedimientos tradicionales de todas sus fases. Desde las etapas de diseño hasta la puesta en marcha y producción, estas soluciones innovadoras están aportando nuevos puntos de vista y herramientas, para acelerar la comercialización de nuevos productos y equipos, proporcionando soporte a las tomas de decisiones críticas, y revolucionando la forma en la que las personas pueden interactuar con las máquinas. A medida que se adopten estos modelos de gemelo digital en la industria, permitirá aumentar el valor de muchos de los actuales procesos de fabricación. Más información sobre Emulate3D: https://www.demo3d.com/ Vídeos de proyectos: https://www. youtube.com/user/Demo3DVideos/

n Operador aprendiendo una operación de ensamblaje a través del uso de realidad virtual.

Giulia Angarano Technology Consultant Rockwell Automation Iberia

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Phoenix Contact | Productos y tecnologías para conseguir máquinas y procesos más inteligentes

68 n Equipos de conmutación inteligentes.

n un mundo cada vez más interconectado, las empresas más productivas son aquellas donde todos los procesos están integrados, las máquinas comunicadas entre sí y se dispone de información en tiempo real para tomar decisiones. Todo ello permite, en definitiva, hacer más competitivas a las empresas. El futuro pasa por la interconexión de forma segura de todos los sistemas, requisito fundamental de la industria 4.0. Bajo esta premisa basa Phoenix Contact su presencia en Advanced Factories donde mostrará las últimas novedades en productos y tecnologías para conseguir máquinas y procesos más inteligentes: Conectores circulares M17-M58: El programa de conectores circulares abarca desde conectores para señales, conectores híbridos y de potencia en los tamaños M17 a M58. Bloques de distribución PTFIX con conexión Push-in: Se pueden usar de inmediato, ayudan a garantizar la distribución de corriente de alimentación y control de manera flexible y económica, ahorrando espacio y tiempo en la distribución de potencial. Equipos de conmutación inteligentes para cualquier aplicación: Los equipos de conmutación funcionan en segundo plano en la tecnología de automatización sin hacerse notar, pero influyen de forma decisiva en el funcionamiento de todo el equipo.

Acondicionadores de señales con tecnología de conexión enchufable: MINI Analog Pro es la primera línea de acondicionadores de señales de 6 mm con tecnología de conexión enchufable. Medidores de energía multifuncionales EMpro: Configurar una interfaz de comunicación, seleccionar el tipo de red eléctrica, ajustar la entrada de medición: los medidores de energía EMpro se configuran y se integran en la red en cuestión de minutos. Seguridad 360º: El estándar de calidad de Phoenix Contact ofrece seguridad normalizada en productos, soluciones industriales y servicios para lograr un funcionamiento seguro en el futuro de máquinas, instalaciones e infraestructuras. Axioline Smart Elements: Son elementos de E/S compactos, enchufables e independientes que se caracterizan por su enorme ahorro de espacio y su fácil manejo en lo que respecta a la configuración, instalación y puesta en marcha. PLCnext Technology: la plataforma para una automatización sin límites: El único ecosistema abierto para la automatización moderna que satisface todos los requisitos del mundo IoT. La combinación de una plataforma de control abierta, un software de ingeniería modular y la integración en la nube permite una fácil adaptación a los cambiantes requisitos y un uso eficiente de los servicios de software existentes y futuros. Stand: C303

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GA500 Hace la vida más fácil: conectar y empezar

Configuración sin alimentación El GA500 puede parametrizarse sin ninguna alimentación conectada, incluso mientras el variador todavía está en la caja. Simplemente, conéctese a uno de sus puertos USB de PV o cualquier dispositivo USB portátil, inicie la parametrización y disfrute de la facilidad de puesta en marcha del variador de frecuencia.

Todo lo necesario para hacer funcionar un GA500 cabe en su bolsillo DriveWizard® Mobile proporciona todas las herramientas necesarias para la instalación, supervisión y optimización de procesos mediante una simple edición de parámetros, intuitiva con función ayuda y búsqueda, y osciloscopio de 8 canales con funciones de activación y análisis exhaustivos de datos.

Descubre las posibilidades ilimitadas del GA500: increíblemente fiable, fácil de usar, potente y adaptable.

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Siemens | Inteligencia Artificial y Edge Computing

a Inteligencia Artificial (IA) y el Edge Computing serán los grandes protagonistas del stand de Siemens en Advanced Factories. La IA permite la automatización de tareas más complejas. Es especialmente útil en la industria para el mantenimiento predictivo y el logro de una mayor sostenibilidad. Durante la feria, la compañía contará con la presencia de dos robots inteligentes. La tecnología Edge ofrece la posibilidad de aprovechar las ventajas de la nube, pero manteniendo los datos a nivel de planta. Así, los costes disminuyen, la latencia es menor y los datos quedan almacenados de forma segura. Es el paso definitivo para llevar la tecnología IoT a la industria. Siemens presentará aplicaciones como Live Twin que permite visualizar desviaciones de comportamiento en tiempo real previniendo así errores. Además, mostrará nuevas aplicaciones Simatic también para nube con distintas funciones analíticas y que notifican la situación de planta. Siemens aprovechará el evento para mostrar nuevos productos y soluciones de su portfolio. Presentará el nuevo TIA Portal v16 que permite realizar control de las versiones de proyectos. Se mostrarán las novedades que le acompañan como Simatic Drive Controller que integra el control de accionamiento del S7-1200 y el movimiento, tecnología y seguridad del S7-1500. El Cross-PLC permite la sincronización de ejes de distintas T-CPUs en un mismo proyecto y el Conveyor Tracking sincroniza cinemáticas. La función de Kinematics permite realizar la puesta en marcha de una cinemática con una única herramienta de software.

La empresa tecnológica presentará, por un lado, los nuevos sistemas de visualización, Simatic WinCC Unified, disponibles para cualquier caso de uso desde la operación de la máquina hasta la integración de sistemas de IT en la automatización. Por otro lado, los nuevos paneles Simatic HMI Unified Comfort Panels que permiten implementar las aplicaciones HMI más innovadoras. Habrá también espacio para el nuevo sistema de localización Simatic RTLS que registra continuamente los activos relevantes presentes en la producción. Dentro del área del conectividad y ciberseguridad, Siemens presentará Cloud Connect 7 y la CP1545-1 ambos con el protocolo MQTT para la comunicación a nube. Mostrará un ejemplo de Gemelo Digital de una máquina con solución Software-in-the-loop basada en TIA Portal para la programación de la automatización de la máquina, PLCSim Advanced para la simulación del control programado en TIA Portal y Simit para simular el modelo de comportamiento de los diferentes componentes del gemelo digital como los drives. Finalmente, el equipo de Soluciones Financieras de Siemens estará presente durante Advanced Factories para informar acerca de las distintas opciones existentes para la financiación de productos. Siemens Financial Services ayuda a las empresas a crecer con soluciones financieras inteligentes para equipos y tecnología de Siemens y terceros. Stand: A121

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Beckhoff | Engineering 4.0: One-Click Dashboard elimina un paso de trabajo completo

a funcionalidad automatizada de TwinCAT Analytics de Beckhoff para convertir configuraciones de análisis en código ejecutable de PLC incluye ahora la generación de Dashboards. En base al código PLC y simplemente haciendo clic se genera un Dashboard de análisis completo basado en HTML5, denominado One-Click Dashboard, y se carga en el tiempo de ejecución de Analytics seleccionado. El usuario obtiene la dirección de red correspondiente en la que se puede consultar el Dashboard a través de un navegador web, sin tener que escribir una sola línea de código ni realizar él mismo el diseño gráfico. Esta funcionalidad permite ahorrar mucho tiempo en el proceso de ingeniería. Esta función se basa en TwinCAT 3 HMI y proporciona al menos un Control HMI propio para cada algoritmo TwinCAT Analytics basado en los últimos estándares web en un moderno diseño de baldosas. Los Controls disponibles se pueden seleccionar en las propiedades respectivas de los algoritmos con un correspondiente Control Preview. Además, se pueden combinar varios algoritmos en un solo Control.

La generación automática de Dashboards permite tener en cuenta especificaciones individuales del usuario. Por ejemplo, se pueden especificar colores del encabezado y logotipos o las ubicaciones de las máquinas se pueden mostrar en un mapa del mundo. Además, los Controls se encuentran disponibles en diversos idiomas, así como en diferentes diseños y temas. También es posible cambiar entre temas claros y oscuros, así como la vinculación automática de los métodos de reinicio de los algoritmos. A pesar de esta alta flexibilidad, la generación automática de Dashboards no siempre permite satisfacer directamente todas las necesidades del usuario. Por este motivo, el proyecto TwinCAT 3 HMI también se integra en Visual Studio durante la generación. El Dashboard puede modificarse libremente en el editor gráfico. Pero incluso luego de una amplia individualización posterior del Dashboard, se ahorran muchos clics en el proceso de ingeniería en comparación con el enfoque convencional y, en consecuencia, tiempo y costes. Stand: D433

Rockwell Automation | Cómo acelerar y simplificar la fabricación inteligente

apturar, analizar y usar datos donde más se necesitan: esa es la clave de la transformación digital, así lo creen en Rockwell Automation que mostrará en Advanced Factories cómo los datos se pueden utilizar para resolver desafíos operativos y estratégicos en todos los aspectos, desde el proyecto hasta el mantenimiento. Los profesionales de la compañía también estarán disponibles para demostrar la mejor manera de integrar IT y OT en múltiples sistemas; usar datos para mejorar los flujos de trabajo de producción y el rendimiento; y acceder a datos en tiempo real a través de dispositivos móviles. Las principales soluciones que presentará la firma estadounidense en una cita a la que ha acudido de manera ininterrumpida desde su creación son: • Soluciones analíticas que permiten monitorizar, mantener y optimizar las operaciones, destacando FactoryTalk InnovationSuite. FactoryTalk Innovation Suite es el sistema operativo IIoT de Rockwell Automation que permite consolidar la información más relevante de todas las plantas que una empresa tiene

repartidas por el mundo para facilitar a las compañías la toma de decisiones globales, y ofrecer un acceso al mercado más rápido. • Aplicaciones de realidad aumentada con la plataforma de IoT industrial ThingWorx de PTC que incluye la solución Vuforia, que permite realizar modelos de la planta con realidad aumentada y disponer del gemelo digital de la misma. • Tecnologías de movilidad y Thin Client para optimizar las operaciones industriales y mejorar la productividad con el software ThinManager. Con ThinManager se da solución a la gestión de contenido de una fábrica y poder conceder a un usuario la visualización de una zona de la planta en función de su geolocalización. Stand: D429

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Yaskawa | Desde la automatización robótica a la fábrica del futuro

askawa Ibérica exhibirá sus innovaciones en automatización robotizada, el nuevo variador de frecuencia GA500 y Yaskawa Connected Factory, su solución para la Industria 4.0. En una aplicación de “basket” el MotoMINI mostrará su rapidez, precisión y fiabilidad a la hora de manipular piezas pequeñas. Este robot, que recibió el Red Dot Award 2019 por su diseño, puede manejar una carga útil n Variador GA50. de 500 g y tiene un alcance máximo de 350 mm. Caracterizado por su ligereza y alta velocidad, este robot compacto de 6 ejes combina velocidades de ciclo rápidas con un alto grado de repetibilidad de 0,02 mm. Esto lo hace ideal para manipular piezas de trabajo y componentes pequeños, y también para trabajos de montaje en máquinas de pequeña producción. Gracias a su diseño compacto, ocupa muy poco espacio. Al mismo tiempo, Yaskawa Ibérica expondrá su robot colaborativo HC10 en una aplicación de pick & place. Una de las peculiaridades de esta solución 72 es que el robot va montado sobre una base elevadora motorizada de Asti para poder trabajar desde una altura de aproximadamente 500 mm hasta 2 m. Por su parte, el nuevo GA50 debutará en Advanced Factories. Este variador establece nuevos estándares de rendimiento, ayudando a los usuarios a simplificar tecnologías complejas mediante la combinación de fiabilidad, facilidad de uso, potencia y adaptabilidad excepcionales. Yaskawa mostrará el equipo y su configuración por bluetooth y móvil. Finalmente también presentará una aplicación de la división de Drives, Motion & Control que estará conectadas al Yaskawa Connected Factory y, por lo tanto, podrá verse en tiempo real el funcionamiento del mismo. Se trata de una aplicación que cuenta con el variador de frecuencia GA700 y que muestra el funcionamiento automático de carga y antioscilación. Yaskawa Connected Factory es el elemento central de su solución para la Industria 4.0 i3-Mechatronics. Un concepto que establece la base de Yaskawa para desarrollar las fábricas automatizadas del futuro, como hizo hace muchos años al crear el concepto Mechatronics. Esta solución para la Industria 4.0 conecta componentes inteligentes con la supervisión de datos en directo y permite sofisticados análisis de datos y mejoras de procesos.

Murrelektronik | Acceso a la nube a través de la interfaz Nexogate

urrelektronik ha creado su propio servicio de datos en la nube, Nexogate, que presentará en Advanced Factories. Nexogate es un componente compacto del armario de control que se integra como dispositivo adicional en el sistema de comunicación (Ethernet o Profinet) y transmite los datos a través de la red de telefonía móvil hasta la nube de Murrelektronik. La ventaja de este método consiste en que la transmisión se realiza independientemente de la infraestructura de TI disponible en el lugar de aplicación. Mediante la conexión LAN, los usuarios pueden transmitir información incluso a su propio sistema de almacenamiento en la nube. “Nexogate es único en su género, ya que los datos de los componentes de control y E/S en máquinas y sistemas se transfieren directamente a la nube. Esto hace que el acceso sea fácil y sin complicaciones, pudiendo utilizar cualquier dispositivo, independientemente de su ubicación. Los datos se transmiten a través de una ruta de comunicación encriptada, ya sea vía GSM o una red”, explican desde Murrelektronik. El sistema en la nube de Murrelektronik proporciona a los usuarios un panel de control fácil de usar que muestra todos los datos importantes, de forma flexible y de acuerdo con sus estándares. Esto proporciona a los operadores de la máquina y del sistema una gama completa de información importante de un vistazo. Esta información puede ser utilizada para el análisis de procesos, y también como una herramienta para el mantenimiento predictivo. La nube de Murrelektronik mantiene al corriente a las personas interesadas en los datos, proporcionándoles exactamente la información que necesitan. Mediante un panel de control, los datos se pueden consultar online en cualquier momento, desde cualquier lugar y a través de cualquier terminal móvil. Previamente se define qué empleados reciben qué tipo de información. Esto permite que, por ejemplo, que el planificador de la producción reciba información sobre la producción actual de una instalación, mientras que el técnico de mantenimiento recibirá información sobre la temperatura de los servomotores.

n MotoMINI.

Stand B231

Stand: D432

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Opertek | Rápido desarrollo de aplicaciones industriales IT/OT

a división de software de General Electric (GE), GE Digital, ha lanzado Proficy Operations Hub. Se trata de un entorno IIoT centralizado para acelerar la generación de aplicaciones industriales. La solución procesa conjuntamente información de operaciones, así como los demás datos informáticos de la compañía -Information Technology (IT) y Operations Technology (OT)-. De esta manera, consigue explotar la business inteligence y optimizar la productividad. Con el desarrollo rápido de aplicaciones y pantallas optimizadas permite obtener una respuesta operativa más rápida y una mejor toma de decisiones. Además de conexión con múltiples fuentes IIoT, bases de datos y sistemas de control, Operations Hub complementa el paquete de software de automatización de GE. Es decir, los tradicionales Scada iFIX, Scada Cimplicity, Historian y otras soluciones cloud y on premise. “Se trata de un elemento clave en la transformación digital de las operaciones y de la empresa en general”, explica Valentí Castell, director de Opertek, distribuidor oficial en España y Portugal. Emerson relanza el hardware de automatización Opertek es también el distribuidor de las soluciones de hardware de automatización de General Electric,

ahora adquiridas por Emerson. La multinacional ha incorporado a su cartera todos los PLC, monitores y PC industriales, y demás productos de una gama de más de 2.000 referencias. Stand: H148 73

Delta | Amplia gama de producto de automatización industrial

elta acudirá a Advanced Factories con su portfolio completo de automatizacion industrial donde presentará una simulación de paletizado con robot Scara y equipo de visión artificial con control de movimiento y E/S remotas, todo totalmente integrado en el nuevo controlador motion basado en PC de la serie AX8 y programación en CODESYS. En su stand también exhibirá la nueva familia de variadores de velocidad de la serie M en sus diferentes versiones: económica, estándar, alta capacidad e IP66, ademas de su completa gama de PLCs, HMIs y servoaccionamientos.

“Desde nuestros comienzos en 1995 con el variador de velocidad en AC hasta la actualidad, hemos continuado desarrollando el negocio de automatización industrial proporcionando una alta calidad, fiabilidad y precisión en su extensa gama de productos y soluciones de fabricación inteligente que incluye equipos de automatización, diseño e integración de líneas de producción automatizadas, dispositivos IoT y captura de datos, así como la monitorización y gestión de los mismos para optimizar la productividad”, explican sus responsables. Delta aplica el análisis de datos y la inteligencia artificial para mejorar dichos procesos de producción e implementar la digitalización de los equipos las líneas de producción y el uso de la energía, proporcionando diferentes modelos de producción customizados, de pequeño y variado volumen, así como fabricación en serie en clientes globales a gran escala. Con una alta capacidad en I+D y una dilatada experiencia en el sector industrial, Delta ofrece una gama completa de soluciones de automatización para abordar diferentes tipos de aplicaciones en un amplio abanico de sectores como packaging, energías renovables, HVAC, elevación, maquina-herramienta, food and beverage, entre otros. Stand: D403

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Pro-face by Schneider Electric | Realidad aumentada para un diagnóstico instantáneo

coStruxure Augmented Operator Advisor de Schneider Electric es un software de realidad aumentada que permite realizar un diagnóstico instantáneo y un mantenimiento sin peligro. Habitualmente, los ingenieros y operarios que trabajan con transformadores de distribución de energía deben invertir mucho tiempo en buscar datos técnicos en varias herramientas de software, bases de datos, registros de actividad o documentos en papel. Esta nueva solución de Schneider les proporciona un acceso inmediato a la información que necesitan superponiendo datos y objetos virtuales en tiempo real sobre armarios o máquinas de forma que proporciona a los operadores y técnicos acceso inmediato a la información relevante. Además, cuenta con una interfaz en la que muestra información como etiquetas, variables de proceso, bases de datos SQL, documentos, esquemas eléctricos, páginas web, notas, guías y vídeos. Entre sus ventajas destaca la reducción de los tiempos de parada, al permitir abrir virtualmente las puertas de los armarios eléctricos; la aceleración de las operaciones y el mantenimiento ya que, los técnicos pueden encontrar información más rápido, con acceso

inmediato en campo a manuales de usuario, guías de instalación, esquemas eléctricos...; y la reducción de errores humanos, gracias a la localización del equipo correcto y guiando a los operarios paso a paso para completar los procedimientos de mantenimiento EcoStruxure Augmented Operator Advisor puede ser utilizado en gran variedad de aplicaciones y su arquitectura plug-and-play funciona en tablets (iOS y Android) y proporciona acceso a PLCs, tanto de Schneider Electric como de terceros, a través de todo tipo de arquitecturas y bases de datos SQL. Stand: F618

Bihl+Wiedemann | Integración individual de dispositivos IO-Link

os dispositivos IO-Link se encuentran distribuidos de manera extensa en muchas instalaciones. Pero la longitud de cable máxima entre un maestro IO-Link y el dispositivo IOLink es de 20 metros. Bihl+Wiedemann aporta una solución a este problema: Maestro ASi-5 / IO-Link con 1 o 2 puertos de Bihl+Wiedemann. Instalación sencilla y libertad topológica plena Con los maestros IO-Link de esta firma alemana es posible vincular de forma sencilla y económica también dispositivos IO-Link individuales en cualquier lugar: repartidos a lo largo de la longitud de cable ASi de hasta 200 metros. Su principal ventaja es que solamente es necesario montar tantos puertos como realmente se necsiten en los diferentes lugares de la máquina. Además permite conectar los dispositivos IO-Link más diferentes: con plena libertad topológica. “En cambio, los módulos de otros fabricantes poseen, por lo general, 4 puertos IO-Link como mínimo.

Esto encarece considerablemente la conexión individual. Porque si se encuentran, por ejemplo, solamente 2 dispositivos IO-Link en un radio de 20 metros, tendrá que pagar a pesar de ello los 4 puertos IO-Link del maestro IO-Link ‘pequeño’”, explican desde Bihl+Wiedemann. A ello se añade que los buses de campo basados en Ethernet se tienen que tender en cada esquina de la máquina: por ejemplo, Profinet, EtherCAT o EtherNet/IP. Bihl+Wiedemann ofrece además maestros IOLink con 4 puertos que afirman ser más económicos que las variantes Ethernet comparables: “En diez dispositivos IO-Link podrá ahorrar un 8 % en promedio; en 50 dispositivos se llega hasta un 40 %. Gracias a la técnica de perforación, la instalación de nuestros maestros IO-Link resulta, además, extremadamente sencilla y se ahorra mucho tiempo de montaje”, añaden. Stand: F626

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ER-Soft | Conectividad y comunicación de datos industriales

Universal Robots | Robótica colaborativa al alcance de pequeñas y grandes empresas

R-Soft participará en la IV edición de la Advanced Factories, lo hará junto a sus soluciones en conectividad (cableada e inalámbrica) y comunicación de datos industriales. Entre las principales novedades destacan los nuevos productos en dos de las líneas más representativas de Anybus. Por un lado, los IIoT gateways, que permiten llevar datos de planta y sus PLCs (OT) a sistemas Scada o ERP (IT) local o cloud gracias al uso de protocolos de comunicación OPC UA y MQTT. De esta forma, buses de campo tradicionales como Profibus, Profinet, Ethernet/IP, Modbus u otros protocolos que utilizan los principales fabricantes de PLC en el mundo, podrán comunicar datos en OPC UA o MQTT, facilitando el enlace con el mundo IT local o en el cloud. De esta manera, complementa la ya potente familia X-gateway, que permite más de 250 combinaciones de red para Fieldbus y Ethernet industrial. Está disponible en versión esclavo/esclavo o maestro/esclavo. Además es fácil de configuración ya que no requiere programación. Por otro lado, y muy en línea con la tendencia que marca la industria 4.0, expondrán un amplio abanico de productos inalámbricos para aplicaciones industriales diversas en las que el cableado representa un problema o un impedimento. El aumento en el uso de soluciones inalámbricas, medida en nuevos nodos de automatización, es intenso, y la respuesta de que ER-Soft se compone de las soluciones wireless a la altura.

niversal Robots mostrará su modelo UR16e al tiempo que su director general en España y Portugal, Jordi Pelegrí, participará en la mesa redonda “Robots as a service”, junto con otras empresas del sector, en la que se debatirá sobre las tendencias y los retos que supone esta tecnología para la industria europea. El encuentro tendrá lugar el martes 3 a las 11:45h en la sala 2 dentro del Industry 4.0 Congress. El UR16e es el cobot más potente de la firma danesa, capaz de trabajar con una carga útil de 16 kg en un espacio reducido. Este robot admite herramientas de final de brazo pesadas y múltiples manejos, resultando especialmente útil para lograr tiempos de ciclo más cortos. Además, durante la feria expondrá dos unidades de UR5e realizando tareas de machine tending. Este cobot ligero destaca por su versatilidad y adaptabilidad. Todos los visitantes de Advanced Factories también podrán conocer de primera mano el nuevo programa de renting de cobots lanzado por Universal Robots en colaboración con DLL, compañía global de financiación de proveedores. Esta alianza permite a los fabricantes, independientemente de su tamaño o presupuesto, beneficiarse de la automatización sin preocuparse por los flujos de liquidez ni las fluctuaciones estacionales. DLL proporciona a los clientes de Universal Robots programas de financiación y renting a medida diseñados para dar respuesta a las necesidades de los fabricantes actuales. De hecho, esta opción de renting posibilita disponer de un brazo robótico por menos de 500 euros al mes. Al finalizar el contrato, los clientes optarán a comprar el equipo por el valor proporcional de su coste, actualizarse a la última tecnología, ampliar el plazo de financiación o devolver los cobots.

Stand: E511

Stand: D419

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LAPP | Soluciones seguras de cableado y conectorización para la industria

APP ofrece soluciones seguras de cableado y conectorización para la industria y estos serán algunos de los productos que presentará, además de nuevos servicios digitales y de embalaje: • El cable Ethernet ETHERLINE® PN Cat.7 para instalaciones fijas, es un todoterreno de alta velocidad, tanto para las zonas de la maquinaria industrial como en el cableado de los cuadros eléctricos. • El conector metálico EPIC® DATA RJ45 Cat. 6A de montaje en campo con agarre de cable tipo prensaestopas. Esta nueva sujeción tiene un alcance de 5,5 a 10mm de diámetro de cable. Permite una instalación más sencilla y rápida sin necesidad de herramientas especiales. • El cable ÖLFLEX® SERVO 2XSLCH-JB es libre de halógenos y seguro contra el fuego, además cuenta con doble apantallamiento para una mejor compatibilidad electromagnética. Esto mejora las propiedades eléctricas del cable y reduce las corrientes residuales que perjudican la longevidad del motor.

• ÖLFLEX® CONNECT: nuestras soluciones de cableado ya listos para conectar servomotores de diferentes estándares, así como soluciones a medida. • Los nueva gama de switches industriales ETHERLINE® ACCESS aptos para velocidades de transmisión elevadas, grandes rangos de temperatura y con una instalación aún más sencilla. Además garantizan una calidad constante incluso en condiciones de operación severas. Stand: F612

SIDE | Doble presencia; producto e ingeniería 76

IDE participará por partida doble en Advanced Factories. Por un lado, en un stand compartido bajo el paraguas de HMS y junto a ER-Soft, donde mostrará las últimas novedades sobre el router industrial Ewon Flexy. Por otro lado, también asistirá con su área de ingeniería para mostrar qué tipos de proyectos pueden desarrollar. En el área de ingeniería eléctrica especializada, la compañía lleva a cabo proyectos de automatización de maquinaria industrial así como de procesos de producción de cualquier tipo de industria y sector. También está especializado en control y gestión de datos a distancia, de procesos o maquinaria industrial mediante el diseño de software especifico (Industria 4.0). Por su parte, SIDE dispone de un centro de producción de armarios eléctricos de potencia, control y distribución de baja tensión de más de 600m2 que cuenta con fases de producción automatizadas para ofrecer una ma-

yor productividad, eficiencia y unos plazos de entregas ajustados. Dispone de una oficina técnica especializada en el diseño de los esquemas eléctricos mediante la aplicación del software especifico Eplan P8. Está especializada en instalaciones eléctricas Industriales de baja tensión y en zonas protegidas ATEX; así como en mantenimiento eléctrico a nivel preventivo como correctivo mediante la monitorización de los parámetros de la planta. También realiza estudios y revisiones termográficas en instalaciones y armarios eléctricos y estudios de eficiencia energética en plantas. Stand: F607 / E511

Fanuc | Soluciones para la automatización industrial y el IIoT

anuc Iberia volverá a participar en Advanced Factories donde mostrará parte de sus soluciones de automatización industrial e IIoT. Entre las soluciones que podrán verse en su stand destacan uno de sus robot Scara, el SR-3iA en una aplicación que mostrará

su gran velocidad y precisión; y una célula con robot LR-Mate 200iD y sistema de visión 3DFANUC + iRPickTool. El sistema de visión utilizado es el 3DV400 y el robot lleva armario R-30iB Plus Mate. Finalmente, la compañía exhibirá el sistema MT-Link, software de gestión de operaciones que se ejecuta en PC estándar y permite recopilar datos y supervisar el estado de los equipos de producción de las fábricas. Stand: C326

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Infaimon | InPicker Mobile, Visión 3D sobre robots móvil

nfaimon presentará InPicker Mobile, su solución de visión 3D embarcada sobre robot móvil que realiza operaciones de bin picking de elementos con geometrías irregulares y múltiples estructuras. InPicker Mobile es un sistema de Robótica Guiada por Visión (VGR) sobre robot móvil para aplicaciones de bin picking que permite de forma autónoma optimizar los procesos de la cadena de suministro realizando una recogida de piezas o componentes en el lugar de almacenamiento y trasladándolos hasta la línea de montaje de forma segura sin colisionar con obstáculos o personas.

Adaptable a las necesidades específicas de diversos sectores industriales, InPicker Mobile es compatible con múltiples tecnologías de visión artificial y análisis de imagen basados en Deep Learning que proporcionan una amplia variedad de aplicaciones de inspección de productos y facilitan su integración en un sistema de control de calidad. La posibilidad de utilización del sistema en forma continua, durante los tres turnos de trabajo diarios, lo hacen especialmente interesante en sistemas continuos de producción, garantizando un rápido retorno de la inversión. Stand: D411

igus | Smart plastic para la industria 4.0

Bitmakers | Innovación en sistemas de medición, visión artificial 3D, iluminación y escáner láser

n Advanced Factories igus explicará cómo los fabricantes y clientes de máquinas industriales pueden llevar el mantenimiento a un nuevo nivel y reducir costes con la ayuda de los componentes inteligentes. Para hacerlo posible, igus ha desarrollado la gama de productos inteligentes Smart plastics mediante la integración de sensores en las cadenas portacables, cables para movimiento, cojinetes de fricción, guías lineales y platos giratorios. Los datos que se registran con esta sensórica los recoge el nuevo módulo de comunicación de la compañía: icom.plus, un dispositivo que mostrará en la feria. Los sensores se adaptan a la arquitectura de red; por ejemplo, en los sistemas tipo como SCADA o MES, o en la nube de la empresa. Entre las soluciones sensorías que mostrarán destaca el Sensor EC.PP, un sensor de medición de la fuerza de empuje/tracción en diferentes puntos del recorrido de la cadena. También habrá espacio para el Sensor EC.T, que mide el desgaste de las barras deslizantes en carriles. Transmite una señal al módulo icom. plus cuando alcanza un porcentaje de desgaste que implica el cambio evitando la rotura. Así como el eensor CF.D, para medir la calidad de transmisión de los cables de bus Ethernet y prevenir fallos por la perdida de paquetes de datos. Stand: B213

itmakers mostrará en su stand la evolución de sus soluciones “más innovadoras” y con las que podrán interactuar los visitantes. Sistema de Medición Dimensional: resuelve los problemas de medición convencionales. Es una evolución de los Proyectores de perfiles y de los Microscopios de Medición que obtiene todas las cotas de cada pieza de forma automática con sólo pulsar un botón. Esto permite que cualquier operario pueda realizar la inspección de la pieza obteniendo unos resultados coherentes. Visión Artificial 3D: un sistema de inspección por imagen 3D que incorpora un perfilómetro láser de alta velocidad a 20.000 lecturas por segundo, con luz láser azul que mejora la precisión y repetibilidad de las mediciones. Lumitrax: un sistema de iluminación que combina una cámara de ultra alta velocidad, una iluminación segmentada y un nuevo algoritmo para obtener imágenes más estables. Escáner Láser de Seguridad: el primer escáner que integra una pantalla LCD a color, tiene una distancia de protección de 8,4 metros y resiste a la suciedad ambiental. Stand: D431

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Arrowhead Tools y Productive 4.0

La electrónica, detrás de dos de los mayores proyectos europeos de automatización Suman casi 200 millones de euros de presupuesto, ambos nacieron bajo el paraguas de la Empresa Común ECSEL (Electronic Components and Systems for European Leadership) y los dos proyectos centran su objetivo en la digitalización y automatización de la industria europea. Son Arrowhead Tools y Productive 4.0.

CSEL es la respuesta de la industria electrónica europea para afrontar nuevos retos futuros. Se trata de una asociación público-privada que se convierte en el músculo económico para la investigación de los nuevos avances para la industria del mañana. Proyecto Arrowhead Tools, soluciones de ingeniería de digitalización Con más de 90 millones de euros de presupuesto, Arrowhead Tools se inició el 1 de abril del año pasado y terminará el 31 de marzo de 2022. Está coordinado por la Universidad de Tecnología Luleå (Suecia). Este proyecto tiene cómo fin el desarrollo de soluciones de digitalización y automatización para la industria europea, que cerrará las brechas que obstaculizan la integración IT/OT al introducir nuevas tecnologías en una plataforma de código abierto para el diseño e ingeniería IoT (Internet de las cosas) y SoS (Sistema de Sistemas). Para crear soluciones de digitalización y automatización, Arrowhead Tools utiliza nuevas metodologías de ingeniería con el objetivo global de reducir sustancialmente los costes en este tipo de soluciones. Además de esta reducción de costes, el proyecto tiene también como gran desafío la creación de nuevas

n ECSEL es una asociación público-privada en el sector de los componentes y sistemas electrónicos. / Autor de la foto: science photo/stock.adobe.com

herramientas para la ingeniería y la gestión de la digitalización y la automatización adaptadas a: 1. Las existentes metodologías y herramientas de ingeniería de automatización y digitalización. 2. Nuevas herramientas de ingeniería y gestión de automatización y digitalización de IoT y SoS. 3. Herramientas de gestión de seguridad. 53 empresas de las industrias automotriz, minera, electrónica y de software participan en el proyecto. La plataforma y las herramientas se prueban en 21 casos de usuarios industriales. Un objetivo importante de Arrowhead Tools es

crear estándares de facto en digitalización y automatización, incluida la interoperabilidad. Hay una gran necesidad de estándares comunes. Hoy, se escriben diferentes estándares en miles de lugares. Arrowhead Tools es una de las pocas iniciativas que pueden manejar las demandas de la industria en el área. Técnicamente, es probable que tengamos el enfoque más avanzado disponible a nivel mundial”, destaca Jerker Delsing profesor de Electrónica Industrial en la Universidad Tecnológica de Luleå y coordinador de Arrowhead Tools.

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Participantes españoles: Acciona, Dotgis, Fagor, Ikerlan,Mondragon, Knowledge Centric Solutions, Universidad Carlos III de Madrid y Ulma Embedded Solutions. Productive 4.0, enfoque total a la digitalización El objetivo principal de Productive 4.0 es lograr la mejora de la digitalización de la industria europea mediante la electrónica y las TIC. En última instancia, el proyecto apunta a la idoneidad para la aplicación diaria en todos los sectores industriales, hasta un nivel de madurez TRL8, esto es, “validación y certificación completa en un entorno real”. Aborda varios dominios industriales con un único enfoque de digitalización. El proyecto destaca además por su enfoque holístico de manera sólida en los tres pilares principales: producción digital, redes de cadena de suministro y gestión del ciclo de

vida del producto, los cuales interactúan e influyen entre sí. Esto forma parte del nuevo concepto de introducir soluciones de red y automatización sin interrupciones, así como mejorar la transparencia de los datos, su consistencia y eficiencia general. “Actualmente, un proyecto tan complejo solo puede realizarse en ECSEL”, destacan sus responsables. Soluciones prácticas para la industria digital europea Productive 4.0 aborda enfoques tecnológicos y conceptuales en el campo de la industria 4.0 que comprende IIoT (Internet industrial de las cosas), CPS (Cyber Physical Systems) y automatización. Este proyecto de innovación da un paso más hacia soluciones prácticas. En el proceso, las implementaciones prácticas de referencia, como las granjas de impresoras 3D, la producción per-

sonalizada o los sistemas de robot de autoaprendizaje se beneficiarán en campos como la arquitectura orientada a servicios (SOA), componentes e infraestructuras IOT, virtualización de procesos o estandarización. Participan más de 100 socios de 19 países de la UE y otros países asociados, formando, creando un proyecto que ha autodenominado, “un grupo de cerebros iniciado para fortalecer el liderazgo internacional de la industria europea”. Liderado por la empresa alemana Infineon Technologies, inició su andadura el 1 de mayo de 2017 con cerca de 106 millones de euros de presupuesto y terminará el 30 de junio de 2020. Participantes españoles: Danobat, Mondragon, Savvy Data Systems, Trimek, Ulma Embedded Solutions, Ideko, Innovalia y Bosonit Automática e Instrumentación 79

Á T S E N Ó I C A M R O F S N A R T LA U S . S E T R A P E N TO D A S E E N H A N N OV E R . T A L N Ó Z A R CO 20 -24 DE ABRIL

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 MICROCONTROLADORES

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Nueva familia de microcontroladores PIC

Microchip traslada las tareas de software al hardware En el diseño de sistemas basados en microcontroladores, el software es a menudo el cuello de botella para el plazo de comercialización y las prestaciones del sistema. Para resolver esta situación Microchip acaba de lanzar la familia PIC18-Q43, que ayuda a los desarrolladores a comercializar soluciones de mayores prestaciones con más rapidez al descargar muchas tareas de software sobre el hardware.

tes establecidos por la ejecución del software, ofreciendo así a los clientes la capacidad de adaptar elementos como la generación de forma de onda y medidas de sincronización, entre otros. Los CLC pueden ser la lógica “aglutinante” de conexión de periféricos integrados para personalizar el hardware con una facilidad sin precedentes. Sus interfaces de comunicación indepenn La familia PIC18-Q43 de Microchip cuenta con más periféricos independientes del núcleo y un amplio ecosistema dientes del núcleo, como de herramientas de desarrollo para mejorar diseños de control en tiempo real y aplicaciones conectadas. UART, SPI e I2C, ofrecen bloques flexibles y fáciles de usar a los desarrolladores el espacio ocupado en la placa, la os periféricos que incorpora que tratan de crear un dispositivo lista de materiales, los costes totaPIC18-Q43 de Microchip personalizado, mientras que la inles y el plazo de comercialización. ofrecen a los usuarios una corporación de varios canales DMA Los periféricos independientes mayor versatilidad y sencillez al y la gestión de interrupciones acedel núcleo (Core Independent Pecrear funciones a medida basadas leran el control en tiempo real con ripherals, CIP) son periféricos en hardware con herramientas bucles sencillos de software. que incorporan capacidades para de desarrollo fáciles de usar. Los manejar diversas tareas sin neceperiféricos configurables están Gracias al completo juego de hesidad de que intervenga la CPU interconectados de forma intelirramientas de desarrollo de Micro(Central Processing Unit). Con gente para permitir una latenchip, los usuarios pueden generar CIP como temporizadores, salida cia próxima a cero al compartir código de forma rápida y sencilla, así datos, entradas lógicas o señales PWM (Pulse Width Modulation) como personalizar combinaciones simplificada, CLC, convertidor analógicas sin código añadido con de CIP en un entorno de interfaz A/D con computación (ADCC) y el fin de mejorar la respuesta del gráfica de usuario (GUI). Además, varias comunicaciones serie, entre sistema. La familia PIC18-Q43, la familia funciona a 5V, lo cual otros, esta familia de productos se ideal para control en tiempo real aumenta la inmunidad al ruido y ha diseñado para facilitar que los y aplicaciones conectadas, como permite que los clientes se conecten desarrolladores personalicen la electrodomésticos, sistemas de a una amplia variedad de sensores. configuración de su diseño. El CLC seguridad, control de motores e inproporciona una lógica programadustrial, iluminación e Internet de Microchip ble cuya velocidad supera los límilas Cosas (IoT), ayuda a disminuir www.microchip.com

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Mejore digitalmente sus controles analógicos Combine la velocidad de un controlador analógico y la flexibilidad de un microcontrolador digital

Ningún sistema puede funcionar sin fuentes de alimentación fiables. Nuestra familia de productos DEPA (Digitally Enhanced Power Analog) ofrece las prestaciones de un controlador PWM (Pulse-Width Modulation) analógico y la configurabilidad de un microcontrolador PIC® de 8 bit. La combinación de estos métodos permite incorporar características digitales a un bucle de control analógico fiable y fácil de implementar, como respuestas rápidas a transitorios, altas eficiencias, ganancia fiable y márgenes de fase. Añadir la capacidad de medir y responder a los cambios con algoritmos a medida mejora la robustez del sistema, además de ofrecer opciones de diagnóstico y comunicación. Esta solución monochip puede aceptar una entrada de alta tensión y regular un amplio rango de corrientes o tensiones de salida, lo cual permite un funcionamiento robusto dentro de un entorno inestable. Descubra cómo puede mejorar su próximo diseño la flexibilidad de nuestros productos DEPA.

Principales características •

Conversión de potencia rápida y eficiente con un bucle de control analógico en modo corriente

•

Control flexible con un microcontrolador integrado

•

Protecciones de hardware ajustables dinámicamente para un funcionamiento robusto

www.microchip.com/FlexiblePower El nombre y el logo de Microchip y el logo Microchip son marcas registradas de Microchip Technology Incorporated en EE.UU. y en otros países. Las restantes marcas pertenecen a sus propietarios registrados. © 2019 Microchip Technology Inc. Todos los derechos reservados. DS20006124A. MEC2309A-SPA-12-19

ANUNCIANTES

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Anunciante Página

Automation24............................. interior de portada

Siemens.................................................................... 3

Beckhoff Automation............................ portada y 23

Vahle....................................................................... 33

BIEMH | Bienal Internacional de Máquina-Herramienta......................................39

VEGA Instrumentos............................................... 15

CIC Consulting Informático.................................. 4 1 Delta........................................................................19

Weidmüller............................................................. 13 Yaskawa................................................................. 69

Endress+Hauser...................................................... 7

EN EL PRÓXIMO NÚMERO

Hannover Messe............................................ 21 y 79 Larraioz Elektronika............................................. 31 Lenze...................................................................... 37 Murrelektronik........................................................ 9 Microchip................................................................ 71 Nidec....................................................................... 27 Opertek................................................................... 17 Phoenix Contact................................. contraportada Rockwell Automation............................................ 11 Schunk.................................................................... 19

SECTOR: Industria farmacéutica TECNOLOGÍAS: Robótica colaborativa INFORME: Redes industriales FERIAS: Crónica de Advanced Factories

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