Hacia la Smart Connected Factory
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- Ángela Correa Cortés
- hace 7 años
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1 Jornada Fabricación Avanzada Hacia la Smart Connected Factory Dr.-Ing. Iñigo Bediaga 2016/05/31 BIEMH - BEC 1
2 Índice La Fábrica Inteligente Conectada ( Smart Connected Factory ) Objetivos y factores clave Estructura La Máquina Inteligente Conectada ( Smart Connected Machine ) La transformación El empoderamiento de la persona (Smart Worker) Aplicación real Consola de servicios de operador de máquina hoja 2
3 Smart Connected Factory Objetivos y factores clave El objetivo / reto: Conseguir una fabricación más flexible, más productiva (cero defectos, cero desperdicios, cero paradas) y más eficiente (mínimo coste energético ), aún cuando la producción sea unitaria. La Smart Factory comprende la auto-configuración, la auto-optimización y el auto-ajuste de los recursos productivos, de los sistemas de planificación y de los sistemas de control asociados. Utiliza una red (internet) para conectar los elementos de producción virtuales y físicos mediante la introducción de la "Internet de las cosas y servicios" para las operaciones de fabricación. Factores clave: La transformación a Smart Factory se encuentra pilotada por dos elementos clave; por una parte las denominadas Smart Connected Machines y por otra, las personas que operan en la planta (Smart Workers). De modo que, las Smart Connected Machines que se encuentran en la planta de fabricación serán vistas cómo un conjunto de «máquinas sociales», conectadas entre sí, conectadas con los sistemas de gestión de la producción y conectadas con las personas, por medio de un mundo virtual que va a ser posible gracias al desarrollo de la plataforma Internet Industrial System. hoja 3
4 Otra información relevante Smart Connected Factory Estructura Importante sensorización extra. Desarrollo de dispositivos de medición, control y actuación conectados con el mundo virtual (sistemas ciber-físicos). La Smart Connected machine: En el borde entre el mundo virtual y el real. Conocer qué ha pasado y qué está pasando, analíticas en tiempo real en el borde (edge-data-analytics). La Smart Connected factory: los datos de múltiples fuentes son agregados en la nube Conocer que va a pasar y porqué ha pasado, analíticas avanzadas en la nube (big-data-analytics). El resultado: optimizar la toma de decisiones. Fuente: IK4-IDEKO hoja 4
5 Otra información relevante Smart Connected Factory Estructura Nuevas funcionalidades en máquina en los ámbitos: la salud de máquina (Smart Maintenance) el proceso y la calidad (Smart Machining) la sostenibilidad (Smart Consumption). Funcionalidades nuevas que habilitan la existencia de nuevos servicios. SMART MACHINING SMART MAINTEN. SMART CONSUMP. SMART WORKER Fuente: IK4-IDEKO hoja 5
6 Smart Connected Factory La transformación Smart Connected machine Smart Connected Factory Nuevas capacidades de las Smart connected machines: Pilares para la excelencia operativa: 3. Optimización 4. Autonomía 1. Monitorización 2. Control Consumo energético Operario Calidad Condición salud Proceso operación hoja 6
7 Otra información relevante Smart Connected Machine La transformación PASO 1. La monitorización Sensorización de máquina Plataforma de monitorización conectividad de lectura del CNC, PLC, controlador, y otros dispositivos plataforma almacenamiento local (cloud privada) consola de servicios de operador (visualización real-time de máquina, etc.) 1. Monitorización PASO 2. El control Plataforma de monitorización y control para soft (segundos) y hard (micromilisegundos) real-time control conectividad de actuación sobre el CNC, PLC, controlador, y otros dispositivos (p.e. DAS Dynamic Active Stabilizer). empleo de algoritmos y técnicas de análisis y diagnóstico en el borde aplicados a los pilares (p.e. condition based monitoring and diagnosis). 2. Control hoja 7
8 Otra información relevante Smart Connected Machine La transformación PASO 3. La optimización Plataforma conectada a la nube: Industrial Internet System (IIS) y plataforma cloud pública (persistencia, preparación de datos, etc.). ciber-seguridad de la máquina y confidencialidad datos sumamente importante. empleo de algoritmos y técnicas de data-mining, big data-analytics, para diagnóstico y optimización aplicados a los pilares (p.e. predictivo y proactivo, diagnósticos en base a modelos más complejos, etc.). 3. Optimización PASO 4. La autonomía Las máquinas cobran cierta consciencia de su entorno. Se alcanzarán niveles muy elevados de autonomía: Auto-diagnosis (p.e. condición de máquina, proceso, etc.) Auto-optimización (p.e. condiciones de proceso, etc.) Auto-organización (p.e. mantenimiento, producción, etc.) 4. Autonomía hoja 8
9 Capacitación de máquina Otra información relevante Smart Connected Machine La transformación Matriz de transformación a nivel de Smart Connected Machine 4. Autonomía 3. Optimización 2. Control 1. Monitorización Machine data (datos actuales en máquina) Smart Maintenance Smart Machining Pilares excelencia operativa Fuente: IK4-IDEKO hoja 9
10 Capacitación de máquina Otra información relevante Smart Connected Machine La transformación La matriz de la transformación y la su implantación en las fábricas Grado de conectividad / apertura diferente en cada pilar de excelencia operativa 4. Autonomía 3. Optimización 2. Control 1. Monitorización Machine data (datos actuales en máquina) Smart Maintenance Smart Machining Pilares excelencia operativa Fuente: IK4-IDEKO hoja 10
11 Smart Worker El empoderamiento de la persona El Smart Worker es el segundo elemento central de la Smart Connected Factory. Objetivo es dotar al interlocutor con la máquina (operario máquina, mantenimiento, programador, diseñador, jefe producción,...) de una serie de servicios para optimizar su trabajo y ayudarle a alcanzar un nivel superior de capacitación técnica y eficiencia. Estos servicios podrían ser; un interfaz avanzado de máquina, con contenido ajustado al interlocutor y en modo interactivo, ayudas a la programación, documentación en pantalla una consola de servicios avanzados de operador con serie de funcionalidades asociadas a vigilar y analizar el comportamiento de máquina y proceso. Factor clave: uno de los factores clave será la implicación de las personas, y la capacidad / voluntad de adaptación al cambio. hoja 11
12 Aplicación real Connecting the future Smart connected factory Aplicación para el control integral de líneas de fabricación Smart connected machine Aplicación para la monitorización en tiempo real, la visualización remota y llevar a cabo analytics. Aplicación manejo guiado y simplificado de máquina, ayuda a la programación, documentación en pantalla, etc. Smart components Dispositivos ciber-físicos incorporados en máquina: DAS (Dynamic Active Stabilizer) MDM (Multi Diameter Measuring) hoja 12
13 Aplicación real Connecting the future Ejemplo: consola de servicios avanzados de operador de fresadora mediante el DATA SYSTEM hoja 13
14 Aplicación real Connecting the future Ejemplo: consola de servicios avanzados de operador de rectificadora mediante el DATA SYSTEM Reporting hoja 14
15 «Don t buy the hype. Buy the reality. Industry 4.0 will be a huge boon to companies that fully understand what it means for them.» A Strategist s Guide to Industry 4.0 Published: May 9, 2016 / Summer 2016 / Issue 83 Dr.-Ing. Iñigo Bediaga ibediaga@ideko.es hoja 15
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