Fabricación digital para la industria 4.0

Abstract

Desde lo que podría considerarse el inicio de la actividad industrial, en la “Primera Revolución Industrial” que tuvo lugar a lo largo del siglo XVIII, los incesantes avances en las tecnologías de producción y diseño y en la organización industrial han resultado en el máximo aprovechamiento de los recursos disponibles en cada momento de la historia. Desde la máquina de vapor, pasando por el nacimiento del automóvil y las cadenas de montaje, hasta la implantación de las nuevas Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC); todo avance aplicado al ámbito del desarrollo industrial ha hecho posible que actualmente se hable de una cuarta revolución industrial, basada en la aplicación de tecnologías novedosas y con interesantes aplicaciones en el mundo industrial. Todas estas tecnologías desarrolladas en las últimas décadas son englobadas en el concepto de Industria 4.0. Así, cuando se habla de Industria 4.0, se habla de un compendio de desarrollos y avances en diferentes ámbitos, con un alto nivel de dependencia entre ellos, lo que exige también un alto nivel de integración entre tecnologías. Ejemplos de estos desarrollos tecnológicos son el Internet Industrial de las Cosas o Industrial Internet of the Things (IIoT), la ciberseguridad, la fabricación aditiva, la realidad aumentada, la computación en la nube, los sistemas ciberfísicos, etc. En el presente proyecto se van a tratar especialmente una serie de conceptos relacionados con la fabricación digital. Esta tecnología, aplicable a las fases de diseño y de producción, se basa en el aprovechamiento de una emulación digital de la fábrica o proceso productivo para visualizar, controlar y optimizar el comportamiento de la misma, ya sea de forma anticipada a la construcción de la misma o en tiempo real. Concretamente, el proyecto se centra en el desarrollo de una metodología para la realización de una puesta en marcha virtual de un proceso productivo, creando un demostrador que pruebe la validez de esta metodología y las grandes aplicaciones que tiene esta práctica enmarcada dentro de la fabricación digital y la Industria 4.0. Una puesta en marcha virtual es la creación de un entorno digital cuyo comportamiento frente a la introducción de lógica de control es idéntico al que presentaría un entorno físico. Al igual que un entorno real, puede estar controlado por una interfaz de usuario y dicha interfaz, a su vez, puede obtener datos del entorno digital, llamado gemelo digital o digital twin. Su aplicación principalmente provoca que la etapa de pruebas de lógica de control, optimización de tiempos, etc. se adelante a la construcción de la planta industrial, permitiendo que el diseño pueda optimizarse antes de la decisión de construcción y este pueda adecuarse mucho más a las funciones que se van a desempeñar, mejorando costes y tiempos tanto de puesta en marcha como de producción.