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Septiembre de 2016 Página 1 de 3

K 2016 y la Industria 4.0

Por: Iván D. López G. Ph.D y Omar A. Estrada R., Mág. - ICIPC

Procesos y máquinas inteligentes, productos que interactúan con el usuario y el IoT son algunos de los desarrollos que marcan una nueva era en la industria.

La dinámica de la sociedad y el avance de la tecnología están cambiando la forma en que los negocios se conciben, generando nuevas formas de crear valor. Los consumidores se involucran cada vez más, exigiendo personalización, adaptación a sus necesidades y posibilidades de co-creación. Los avances tecnológicos están transformando los productos en dispositivos inteligentes, mientras que la ciencia de los materiales está permitiendo la creación de objetos cada vez más complejos, logrando que el consumidor tenga un mayor grado de interacción.

Las firmas exitosas estarán en capacidad de adaptarse rápidamente en sus infraestructuras físicas e intelectuales para explotar los cambios tecnológicos y de los mercados globales, estando cada vez más cerca del cliente. La nueva revolución industrial, la de la Industria 4.0, y la Feria K 2016 son una muestra importante de las tendencias que seguirá el sector dentro de esta nueva realidad.

En la Industria 4.0, la información juega un papel primordial para darle valor a los productos y servicios, y optimizar los procesos de manufactura. Esto involucra la transformación hacia las fábricas 4.0. En éstas, las máquinas inteligentes convergen con las necesidades de personalización de los productos y con la necesidad de ser productivas y sostenibles (ver figura 1).

Las máquinas inteligentes

Las máquinas inteligentes interactúan con el producto, el usuario y otros equipos, haciendo uso de la sensórica para captar información y tomar decisiones.

El avance tecnológico de la sensórica, la reducción de los costos y el incremento de las velocidades de respuesta están dotando a los equipos de los "sentidos" necesarios para llevar los sistemas productivos a una nueva dimensión, a través de controles de calidad en línea, mantenimientos predictivos y autoajustes de los procesos.

El control de calidad se desplaza de los laboratorios a las líneas de producción. Se pueden controlar nuevas propiedades como la opacidad, el brillo, la rugosidad superficial, la distribución de espesores en multicapas, la planitud y las orientaciones, entre otros.  Adicionalmente, los sistemas ópticos (visible,  IR, UV y/o rayos X), acoplados a un software de análisis de imágenes, permiten la determinación de anomalías como defectos superficiales, contaminación, geles, arrugas y porosidades. Esta tecnología se ha desarrollado principalmente para la inspección en línea de productos extruidos o laminados, escanean con una resolución de 25 micrómetros en adelante, a velocidades de hasta 1.200 m/min.

Sistemas análogos escanean los gránulos para determinar decoloraciones, contaminación, cuerpos extraños, forma y tamaño; separan los gránulos defectuosos para asegurar pureza y uniformidad total de la materia prima y lo pueden hacer a velocidades de producción de hasta 850 kg/h. Algunos ejemplos de estos dispositivos serán presentados en la Feria K 2016 por ISRA Visions, OCS y SIKORA, y empresas como Reifenhäuser, Brückner y Windmöller & Hölscher los ofrecen dentro de sus líneas de extrusión.

El mantenimiento predictivo es resultado de la evolución de la sensórica, combinada con una infraestructura de manejo de datos y algoritmos de identificación de patrones, lo que permite predecir el futuro rendimiento de los equipos y alertar a los usuarios de problemas antes de su ocurrencia.

Los esquemas de mantenimientos clásicos están basados en la prevención y la corrección. Los esquemas predictivos cambian componentes e insumos sin que sea estrictamente necesario hacerlo. En el mantenimiento correctivo, se debe parar la línea sin planeación, hasta su reparación; mientras que el mantenimiento predictivo permite optimizar el cambio de componentes y evita la aparición de fallas inesperadas.

Varios fabricantes de maquinarias presentarán tecnologías de mantenimiento predictivo; un ejemplo será exhibido por Reifenhäuser. Este fabricante de extrusoras anunció el desarrollo de un centro de diagnóstico integrado a sus equipos, que hace uso de la información sensórica, permitiendo identificar qué partes del equipo presentan un desgaste avanzado y requieren ser sustituidos. El grupo HF Mixing anunció su desarrollo de herramientas digitales, que permiten evaluar el desgaste de los componentes de un mezclador interno.

La combinación de algoritmos de ajuste con la información de sensores cada vez más avanzados ha permitido el surgimiento de máquinas que se autoajustan a las variaciones del proceso, manteniendo el control con  criterios de calidad.


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