Creación de una guía de autoaprendizaje para la formación en simulación de puesta en marcha virtual de instalaciones industriales

Abstract

Actualmente, el sector industrial se encuentra en un proceso de cambio hacia una fabricación digitalizada gobernada por las nuevas tecnologías. Esta transición, conocida como cuarta revolución industrial o Industria 4.0, tiene como objetivo optimizar y flexibilizar los sistemas de manufactura. Para conseguir dicho objetivo, es necesaria la incorporación en la industria de objetos y dispositivos inteligentes (smart objects) que, por medio de su IoT integrado (Internet de las cosas o Internet of Things), permiten compartir información en tiempo real y establecer un nuevo nivel de comunicación entre los elementos del sistema productivo. De esta forma, el intercambio de información masivo y su procesamiento con análisis de Big Data, consiguen adaptar la producción a las condiciones cambiantes del sector. Asimismo, la introducción de sistemas ciber-físicos está revolucionando la forma de percibir los procesos de producción. Este tipo de sistemas explotan la interacción entre entornos reales y virtuales mediante la creación de gemelos digitales. Los gemelos digitales, o Digital Twins, son representaciones virtuales de sistemas existentes, que buscan optimizar los procesos de producción mediante el estudio de simulaciones llevadas a cabo en un entorno virtual. En estos casos, los dispositivos inteligentes instalados en el sistema real comparten información con el gemelo digital, que por medio de la aplicación de algoritmos y del uso de inteligencia artificial, comienza a buscar alternativas para mejorar la productividad del sistema. Posteriormente, el software simula estas posibles mejoras en el entorno virtual, sin tener que alterar la producción del sistema físico, y selecciona la alternativa más apropiada para las circunstancias específicas. Finalmente, la información recabada por el gemelo digital se comparte, optimizando los procesos productivos de forma constante y completamente autónoma. Cuando el objeto de estudio es representar el comportamiento de una instalación hipotética que se va a construir, se introduce el término de puesta en marcha virtual o Virtual Commissioning. En este caso, el objetivo es aprovechar el gemelo digital para adelantar la programación de los sistemas de control, estudiar distintas distribuciones de la fábrica y optimizar el proceso de manufactura antes de que dé comienzo la instalación del sistema real. Esta forma de actuar reduce significativamente el tiempo de puesta en marcha y minimiza los costes debido a errores en la programación o a reconfiguraciones de la instalación. Bajo estas premisas, en el presente trabajo se ha elaborado una guía de autoaprendizaje, cuyo objetivo consiste en explicar de forma clara y sencilla, los aspectos técnicos que permitan llevar a cabo las simulaciones de Virtual Commissioning.