Prototipo de integración de diseño y sistemas de fabricación flexible en una fábrica digital, conectada y sostenible

Indicadores y procesos de mejora

Se ha logrado la generación automática de informes acerca de cómo se ha mecanizado un componente y determinando si una pieza se ha fabricado dentro de los admisibles de proceso establecidos.

Para ello se ha dispuesto de una nueva sensórica y sistemas de adquisición de datos del PLC y del CNC en un centro de mecanizado que ha permitido acceder a información clave del propio proceso de mecanizado. Venciendo el reto de desarrollar un sistema de comunicación / unión de diferentes células de trabajo, junto desarrollando un nuevo modelo de utillajes de mecanizado.

Mejora de la fabricabilidad y optimización de los costes buscando un diseño cost-efficiently desde la fase conceptual de desarrollo de producto, gracias a la integración de los departamentos de diseño y producción. Desarrollando herramientas de gestión de producto mediante el análisis de las características clave.

Gracias al desarrollo del proyecto se ha obtenido un nuevo contrato comercial aeronáutico de un cliente internacional, en el que ha sido básica la aportación tecnológica desarrollada. El nuevo contrato tiene un impacto directo en el negocio incrementando la facturación 1M€ anuales

• Mejora de la calidad de los procesos de ingeniería, utilización de estándares abiertos, orientación al ciclo de vida, y sobre todo una gestión inteligente del dato: preciso, robusto, actualizado con más frecuencia, etc. Se ha incrementado la calidad del producto/servicio, evaluando sus diferentes características como: la mantenibilidad o la funcionalidad.

Estos resultados del proyecto benefician no sólo a la planificación y control de los procesos de producción, sino también supone mejoras de la capacidad de producción, del mantenimiento, del aprovisionamiento, del manejo de inventarios, la ubicación e infraestructura, etc.

Cuantificación/Estimación reducción consumo

Consecución de una nueva herramienta que permite la observación de los impactos ambientales de proceso y/o operación, en función de las diferentes variables definidas para su control y monitorización.

Por ejemplo presencia de biofilms en los circuitos de taladrina para evaluar el comportamiento de los materiales que forman el sistema centralizado de gestión de taladrina.

Cuantificación/Estimación reducción emisiones CO2

Creación de una nueva herramienta informática para el cálculo de la huella de carbono durante el ciclo de vida de un proceso de mecanizado relativo a la célula de fabricación flexible, que permite sentar las bases para la identificación y medición en continuo de los consumos energéticos y la huella de carbono asociados a la gestión centralizada de virutas metálicas y taladrinas que permitan la interacción para su minimización.

• Adquirir conocimiento detallado sobre los aspectos ambientales de la gestión centralizada de taladrinas y virutas metálicas en las operaciones de mecanizado y de las condiciones y parámetros que les afectan para poder definir indicadores clave y evaluar la huella de carbono generada, por ello se monitoriza y controla la formación de biofilms en los conductos del sistema centralizado de taladrina y viruta a fin de diseñar estrategias para su control y prevención, partiendo del estudio del potencial de contaminación bacteriana en las taladrinas, así como evaluar la posibilidad de formación de biofilm en los circuitos del sistema de mecanizado.

Cabe recordar que la taladrina es una emulsión de aceite en agua, y que el aceite comercial adquirido para la preparación de la taladrina lleva en su fórmula un compuesto biocida para evitar su contaminación bacteriana y los problemas asociados a ella.

Innovación aplicada y buenas prácticas

1) Integración de las herramientas de gestión de producto con objeto de atender las nuevas demandas, alcanzando una coordinación entre las fases de diseño y producción, ayudando al diseño para mejorar la fabricabilidad y optimización de los costes de producción mediante el análisis de las Key Characteristics claves de las piezas, en la búsqueda de un diseño cost-efficiently.

2) Desarrollo de una fábrica virtual con el objeto de conocer y comprender mejor los procesos implantados en la fábrica modelo, a fin de poder escalar las opciones propuestas, pasando a ser parte clave de la mejora continua de los procesos de fabricación y de la optimización de los recursos necesarios.

3) La comunicación / unión de diferentes células de trabajo, para ello es necesario que todas las máquinas, puedan “hablarse” entre sí, tanto digital como físicamente, siguiendo el concepto “multitasking”, con el objeto de ejecutar múltiples procesos dentro de un único proceso. Nuevo sistema de comunicación M2M, realizando un prototipo de integración de nueva célula de fabricación flexible para proceso de mecanizado, formada por:

o Sistema de fabricación flexible (FMS)
o Centros de mecanizado horizontales paletizados de 3.5 ejes Makino y ATC de 60 posiciones
o Sistema de extracción de viruta y gestión de taladrina centralizado,
o Máquina de pre-setting de herramientas
o Sonda de medición en maquina
o Almacén automático de herramienta

4) Generación de herramienta que permite la observación de los impactos ambientales de proceso y/o operación, en función de las diferentes variables definidas para su control y monitorización de la presencia de biofilms en los circuitos de taladrina evaluando el comportamiento de los materiales que forman el sistema centralizado de gestión de taladrina

Usabilidad de Tecnologías de la Información y Comunicaciones

Comunicación entre diferentes células de mecanizado, almacén automatizado, centro centralizado de taladrina y dispositivos anexos–> Internet de las cosas (IoT)

Almacenamiento de datos provenientes de la toma de información por parte de la máquina, junto con los parámetros clave, partiendo de dicha interacción se generan informes que permiten conocer el estado del componente–> Big data y cloud

Poner en común el conocimiento tanto de producto como de producción desde la génesis del propio componente a mecanizar–> Simulación e interacción