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Tecnologías / Metal

Controlar la fábrica del futuro con un teléfono inteligente

18/07/2014

Conexión en red, organización independiente y flexibilidad son los temas de innovación centrales de los expositores en AMB, feria internacional para el mecanizado de metales que se celebra del 16 al 20 de septiembre en Stuttgart (Alemania). En caso de la SmartFactoryKL, no se trata de ninguna visión, sino que ya es una realidad. Un aspecto importante es el fácil manejo para el usuario de todos los sistemas de mando. Los investigadores de la iniciativa tecnológica en la localidad de Kaiserslautern han diseñado una instalación de investigación y demostración para la fábrica del futuro. Detlef Zühlke, presidente del Consejo de Administración de SmartFactoryKL, habla sobre la integración de aparatos y aplicaciones de la electrónica de consumo al mundo de la fábrica.

¿Cuáles son las diferencias más marcadas entre la fábrica actual y la del futuro?

La fábrica actual se caracteriza por unas estructuras de control de tipo jerárquico con unas propiedades muy horizontales. Los sensores y actuadores del nivel de campo se conectan mediante líneas de señales o sistemas de bus de campo al PLC (control de memoria programable) o controles CN. Estos a su vez están acoplados unos con otros a través de sistemas de bus de campo. La ingeniería de sistemas de este tipo está muy orientada en las señales y depende mucho del hardware. En el futuro, “Industria 4.0” conectará todos los elementos para formar unos nodos de red inteligentes que se interconectan sin ninguna jerarquía a través de una red estandarizada. Esto significa que cada sensor y cada actuador, así como cada PLC, puede comunicar con los demás participantes en la red, tanto en sentido horizontal como en vertical.

¿Qué consecuencias se darán para el mecanizado con arranque de viruta?
Si utilizamos los correspondientes estándares, como TCP/IP, OPC Unified Architecture o servicios por web, conseguimos crear una independencia del hardware dentro del proceso de ingeniería y permitir al mismo tiempo configuraciones dinámicas de instalaciones según el conocido principio “Plug and Play”. Esta nueva arquitectura no solo puede utilizarse de forma sumamente eficaz a nivel de instalaciones, sino que además podría incorporarse también a las máquinas-herramienta. Sin duda, en un principio, el circuito de accionamiento interior funcionará, en primer lugar, de forma cerrada, por ejemplo con Sercos (Serial Realtime Communication System), la interfaz digital estandarizada a nivel mundial para la comunicación entre controles y participantes de bus de campo. Pero los muchos dispositivos periféricos -como cambiadores de herramientas y palés, monitorización de herramientas, manipulación de viruta y refrigerante- pueden integrarse como participantes de bus inteligentes en una red de máquinas TCP/IP, lo que simplificaría de forma considerable tanto la configuración como también los cambios de configuración.

¿Cuál es el papel de la simulación y virtualización, o bien la separación del mundo físico del mundo de datos para la fábrica del futuro?
¡Este papel va a tener mucho peso! El nuevo mundo solo podrá aportar los incrementos esperados de la eficacia si al a vez simplificamos mucho la ingeniería. La forma más razonable de conseguirlo es un acoplamiento estrecho y bidireccional de la gestión del ciclo de vida del producto (PLM) y del mundo del control. Esto significa, en un primer momento, una ingeniería de instalaciones virtual con simulación, seguida de la descarga del código de control al nivel del control. Y, en caso de cambios in situ, se realiza un reacoplamiento al mundo virtual del PLM para asegurar la viabilidad y una actualización de los datos de ingeniería. Un acoplamiento similarmente estrecho debe existir también con el mundo de ERP (Enterprise Ressource Planning) y MES (Manufacturing Execution System), ya que las ágiles adaptaciones del sistema con el servicio en funcionamiento deben planificarse y optimizar en tiempo real.

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