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nĂşmero 018. Septiembre / octubre 2016

INDUSTRIA 4.0


CONTENIDOS edita Centro Tecnológico CARTIF Parque Tecnológico de Boecillo, 205, Boecillo - Valladolid. www.cartif.es

redacción Departamento de Comunicación CARTIF

diseño y maquetación www.typopotamo.com

CARTIF en red

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El proyecto

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Eventos

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fotografías e infografías Archivo CARTIF. Dr. Macro, RD_ Anibal, Siemens, Wikipedia. Portada y contraportada: Typopótamo

¿QUÉ SAB


CARTA DE LA REDACCIÓN Desde hace algún tiempo todo el mundo habla de Industria 4.0 como la nueva era del sector de la producción, donde las TICs y la digitalización de los sistemas cobran especial importancia. Los expertos aseguran que la llegada de estas nuevas tecnologías a los entornos industriales es motivo suficiente para empezar a hablar del comienzo de la Cuarta Revolución Industrial. En CARTIF, trabajamos en el desarrollo de los ya conocidos como ‘habilitadores digitales’. Estas tecnologías permiten que la industria explote al máximo su potencial, gracias a la unión entre lo físico y lo digital aplicado a los procesos de producción, aumentando beneficios y disminuyendo riesgos. Por eso, este número de CARTIF NEWSVIEW está dedicado al conjunto de tecnologías como la Realidad Aumentada, el Internet de las Cosas, la Robótica Colaborativa o el Big Data, entre otras, que combinadas ofrecen una multitud de soluciones innovadoras para los problemas diarios de los procesos de fabricación. Es el momento de acometer los cambios pertinentes para mantener la competitividad.

BES DE ELLA?


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keywords industria 4.0 habilitadores digitales Desde la segunda mitad del siglo XVIII hasta la actualidad, la Industria mundial ha sufrido profundas transformaciones para adaptarse a la demanda de los consumidores y aprovechar las tecnologías del momento. La llegada de las Tecnologías de la Información (TICs) a las fábricas ha permitido que los medios de producción se interconecten, dando lugar a lo que se conoce como ‘industria inteligente’. Sin embargo, la ‘Industria 4.0’ da un paso más. El término ‘Industria 4.0’ ya no es un concepto desconocido. Esta nueva concepción de fabricación establece una interconexión mucho más amplia, en la que los medios productivos interaccionan no solo con el propio entorno de la fábrica, sino también con toda la cadena de valor del proceso de producción, que incluye a proveedores, clientes, logística, etc. Aunque se encuentra en plena fase de evolución y desarrollo, este nuevo reto de industria conectada está permitiendo, (a aquellas fábricas en las que ya se ha implantado), y permitirá, (a las que aun estén por hacerlo), una reducción de costes y un aumento de la producción, principal objetivo de todas las revoluciones industriales a lo largo de la historia. Hoy, este propósito de digitalización de las empresas marca el punto de inflexión para la llegada de la ‘Cuarta Revolución Industrial’, y se ha convertido en una prioridad estratégica para consolidar un modelo económico soste-

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revoluciones industriales industria conectada nible y equilibrado. Como ya ocurrió durante las tres revoluciones anteriores con la aplicación de las últimas innovaciones del momento, la aplicación de la tecnología ha dado lugar a la aparición de nuevos procesos, productos y modelos de negocio. La sociedad sigue un camino paralelo, y es, hoy en día, digital. Los consumidores están adaptando sus vidas, casi sin poder oponerse, a la llegada de las nuevas tecnologías, que han cambiado en muchos sentidos los hábitos a la hora de valorar, elegir y comprar productos. La industria, por tanto, debe flexibilizar sus procesos y adaptarse así de manera rápida a la demanda de sus ‘hiper-conectados’ clientes, involucrándoles incluso en el proceso. La Industria 4.0 proporciona una mayor capacidad de adaptación al momento actual, clave para mantener la competitividad y las posiciones de liderazgo en el mercado. Los principales beneficios de una fábrica o compañía que aplique en sus procesos los requisitos de la Industria 4.0 pueden resumirse en estos tres: una innovación de forma continua y colaborativa en la cadena de valor, en el proceso y en el producto final; el acceso a nuevos modelos de negocio; y la rápida reacción y adaptación a cambios del mercado. El responsable de Retorno de la Innovación de Telefónica de I+D, Luis Ignacio Vicente aseguraba recientemente que: ‘las empresas que

PARK(ing) DAY Los Ángeles, EEUU.


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‘las empresas que no afronten la transformación digital y apuesten por la industria conectada, no sobrevivirán’

no afronten la transformación digital y apuesten por la industria conectada, no sobrevivirán’. Como suele ocurrir en la mayoría de los procesos de cambio, estos se desarrollan más rápido de lo que las compañías son capaces de asimilar. De hecho, la adaptación de las empresas a las nuevas tecnologías de la información y la comunicación se está produciendo de forma más lenta a su implantación en la sociedad.

El potencial de transformación digital de las empresas productivas es muy grande y el momento de adoptar los cambios pertinentes es ahora. Las tecnologías necesarias para llevar a cabo esta revolución ya están disponibles. Éstas reciben el nombre de ‘habilitadores digitales’, y cada revolución ha tenido las suyas. La primera fue posible gracias a invenciones como la máquina de vapor o el telar mecánico. La segunda vino de la mano de avances como la luz eléctrica o las cadenas de montaje de coches. Por último, en la tercera hicieron su aparición tecnologías disruptivas como la robótica, la microelectrónica o las redes de ordenadores. En el caso de la cuarta, los habilitadores pretenden que esta nueva industria explote todo su potencial, gracias a la unión entre el mundo físico y el digital.

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Condado de Merseyside


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HABILITADORES DIGITALES

Realidad virtual aumentada La realidad aumentada, que poco a poco se está abriendo paso en nuestra vida diaria, consiste en incorporar información digital a la realidad que tenemos ante nuestros ojos por medio de la superposición en tiempo real de esta información sobre la imagen que proporciona nuestro dispositivo, ya sea un smartphone, una tablet o unas smart glasses. Las aplicaciones de la realidad aumentada son muchas y muy variadas, desde campos profesionales tan distintos como la

arquitectura o el marketing, hasta la medicina o la educación. En el entorno industrial, CARTIF está llevando a cabo proyectos en materia de mantenimiento de las instalaciones en fábricas. Uno de ellos es el proyecto SARA, cuyo objetivo es desarrollar un nuevo concepto de asistencia para los puestos de ensamblaje manual en la industria, es decir, para aquellos procesos que no puedan ser realizados por robots. Este innovador sistema parte de la idea de que el operario sea asistido mediante un seguimiento visual de sus operaciones e instruido mediante proyección de realidad aumentada espacial sobre el puesto de trabajo, y así eliminar cualquier posible error dentro del montaje.

Trazabilidad La trazabilidad permite seguir el proceso de evolución de un producto en cada una de sus etapas. Conocer la trazabilidad de un producto sirve para ofrecer un servicio más eficiente y evita gastos añadidos al fabricante. En este sentido, CARTIF ha desarrollado su propio sistema de gestión avanzada para la pequeña y mediana empresa: SAGIT. Se trata de una herramienta que optimiza los procesos y los recursos, realiza un exhaustivo seguimiento de cualquier producto durante todo el proceso de fabricación, y además conoce su ‘historia’, desde los componentes usados en su elaboración, los procesos aplicados, los recursos empleados, etc. Aunque en su origen estaba orientado a dar soluciones a los requerimientos de trazabilidad de la industria agroalimentaria, lo cierto es que SAGIT ha evolucionado hacia una solución multisectorial capaz de gestionar cualquier tipo de empresa de cualquier sector.

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Mantenimiento predictivo El mantenimiento de la maquinaria de una industria ha sido uno de los mayores quebraderos de cabeza para los operarios de las fábricas a lo largo de toda la historia del sector industrial. ¿Por qué se estropea una máquina de repente? ¿Cuándo volverá a hacerlo? ¿Cuánto tiempo tendrá que interrumpirse la producción? El mantenimiento predictivo se basa en la revisión periódica de la maquinaria usando señales características del entorno o de la propia máquina que puedan indicar de forma anticipada un funcionamiento anómalo. El objetivo es mitigar las averías inesperadas y reducir las revisiones periódicas. Este tipo de mantenimiento es una de las disciplinas en las que más ha trabajado CARTIF desde sus inicios, y en la que tiene una sólida cartera de proyectos desarrollados.

Big data Las tres ‘V’ del Big Data (velocidad, volumen y variedad) reflejan el reto al que se enfrentan las empresas de cualquier sector a la hora de controlar todos los datos que surgen de sus procesos. Dar valor a esta ingente cantidad de información con el objetivo de tomar mejores decisiones, aumentar sus beneficios y reducir riesgos, es otro de los desafíos de la Industria 4.0. El objetivo final es convertir el dato en información útil, que facilite la toma de decisiones. Un correcto almacenamiento y procesamiento de estos datos permitirá entender el perfil, los gustos y necesidades de los clientes respecto a los productos que un tipo de industria en concreto vende. Se trata, por tanto, de una oportunidad de negocio.

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Robótica colaborativa La aplicación de robots en procesos industriales está muy extendida. A diferencia de otros robots industriales más rápidos y potentes, propios de la revolución anterior, los colaborativos se diseñan para funcionar en un espacio de trabajo compartido con los trabajadores y sin necesidad de las protecciones habituales. La principal premisa en el diseño es la seguridad de los trabajadores. En CARTIF hablamos, más que de robots colaborativos, de espacios de colaboración seguros entre trabajadores y robots. En un entorno colaborativo, el trabajador puede aportar habilidad, flexibilidad y, sobre todo, capacidad de identificar, entender y resolver problemas, mientras que el robot puede ofrecer repetibilidad, precisión y aguante.

Internet de las cosas (IoT) Otra de las particularidades de la Industria 4.0 es la posibilidad de conexión a Internet de casi cualquier objeto que existe en una fábrica; una pieza, un motor, una herramienta... El Internet de las Cosas pretende aplicar el potencial de la conectividad a la fabricación, y así conseguir, al igual que con el resto de tecnologías, mayor rendimiento y beneficio, mayor seguridad, eficiencia y competitividad, y sobre todo, la posibilidad de adaptar el producto a las necesidades concretas del usuario.

Visión artificial La visión artificial consiste en la interpretación automática de imágenes o escenas reales con el fin de controlar máquinas y procesos. Este habilitador digital resulta útil para la realización de inspecciones visuales que requieren alta velocidad, repetibilidad y funcionamiento las

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24 horas del día. Normalmente, las inspecciones realizadas por los propios trabajadores de una fábrica no cumplen los requisitos de rapidez y objetividad propios de la industria inteligente. Las cámaras y los sistemas que componen un sistema de visión artificial, por el contrario, llevan a cabo las mediciones con una precisión constante y a un ritmo establecido por el propio proceso de producción.

Ciberseguridad Con la llegada de todas las nuevas tecnologías anteriores a los entornos industriales, una de las mayores preocupaciones que surge es la seguridad. En la Industria 4.0 se ponen en marcha sistemas que se comunican entre sí para recoger datos, intercambiar información, tomar decisiones y controlar sistemas industriales de producción. Mientras en la industria tradicional se han desarrollado normativas específicas para velar por la seguridad de los trabajadores, ahora es necesario aplicar las medidas de protección adecuadas para evitar que estos sistemas sufran ataques que les impidan realizar sus funciones e incluso que comprometan el correcto funcionamiento de los procesos.

cesos de fabricación y de los sistemas CPS (sistemas ciber-físicos); la integridad de los desarrollos y procesos, y la comunicación entre ellos; y, por último, la confidencialidad de la información y los datos que recogen y manejan estos sistemas. Éstas son solo algunas de las tecnologías que permiten que la industria explote al máximo su potencial. Pero lo interesante de los habilitadores no son sus características individuales, sino su capacidad para combinarse y ofrecer un amplio abanico de soluciones innovadoras a problemas concretos dentro de cada fábrica.

La Cuarta Revolución Industrial ha venido para quedarse y redefinir los procesos de trabajo industriales

La ciberseguridad debe velar por asegurar la disponibilidad de las instalaciones, de los pro-

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Todo indica que no hay marcha atrás. El sector industrial está experimentando un cambio radical y las empresas tienen que unirse a este paradigma sin precedentes, o quedarán rezagadas en comparación con otros competidores. No podemos olvidar que el objetivo final de todas las revoluciones industriales a lo largo de la historia, ha sido aplicar las soluciones innovadoras para mejorar sus procesos, aumentar sus beneficios, disminuir los riesgos y generar un producto o servicio más competente en el mercado y lo más cercano posible al gusto y demanda del consumidor. La Cuarta Revolución Industrial ha venido para quedarse y redefinir los procesos de trabajo industriales.


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el proyecto

el proyecto Proyecto LEACHLESS El objetivo del proyecto LIFE LEACHLESS es promover acciones de gestión de los recursos hídricos de acuerdo con la Directiva Marco del Agua 2000/60/CE, permitiendo a los administradores de los vertederos y centros de tratamiento de residuos alcanzar un buen estado cualitativo y cuantitativo de sus efluentes. En Europa se generan grandes cantidades de lixiviados que, debido a su composición, tienen una altos niveles de contaminación. El proyecto LEACHLESS propone un modelo de tratamiento que se llevará a cabo ‘in situ’ utilizando una nueva tecnología rentable que combinará evaporación solar/condensación por ósmosis. El prototipo estará propulsado por energías renovables (energía solar, biomasa y calor residual), que reducirán al mínimo la huella de carbono del proceso. La calidad final del efluente será muy alta, lo que permitirá su reutilización (preferiblemente) o su vertido en corrientes. En el caso particular de este proyecto, los efluentes finales serán reutilizados en limpieza y jardinería. En el proceso, también se generará una corriente residual semisólida. Debido a su especial composición, rica en metales y elementos orgánicos, esta corriente se valorizará en las industrias de cerámica para mejorar las características finales de los productos. Los principales objetivos de este proyecto son: • Demostrar la viabilidad técnica y económica de un concepto innovador para el tratamiento de lixiviados basado en evaporación solar/ condensación por ósmosis, reduciendo, de la manera más eficiente posible, el impacto medioambiental asociado a la generación de lixiviados en las actividades de gestión.

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• Valorizar los efluentes altamente contaminantes mediante la reutilización de las corrientes generadas en el proceso de tratamiento. • Ofrecer a los gestores de las instalaciones de generación de lixiviados un proceso rentable para el tratamiento ‘in situ’ de contaminantes y patógenos, entre otros compuestos como metales o materia orgánica e inorgánica. • Replicar este modelo en las instalaciones de dos ciudades europeas (Botarell en España y Atenas en Grecia). • Promover la posibilidad de transferir el modelo LIFE LEACHLESS a otras instalaciones de países miembros de la UE. • Fomentar la participación activa de las partes interesadas en la aplicación de la Directiva sobre el agua y promover la implementación de políticas ambientales para minimizar el impacto ambiental de la gestión de residuos. El consorcio del proyecto está compuesto por CARTIF, como coordinador, Infinit Value Engineering, la Universidad Técnica Nacional de Atenas y Triton Water Technologies, y se llevará a cabo en España y Grecia.


eventos

eventos

otoño 2016

13-14 de octubre

Londres (Reino Unido)

OptEEmAL-SWIMing Vocamp

18-21 de octubre

Taller sobre modelos de datos interoperables para los Procesos de Gestión de Energía de Ciclo de Vida de edificios

Conferencia Internacional de Neurorehabilitación

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26-28 de octubre Bratislava (Eslovaquia)

Re-Industrialización de la Unión Europea 2016 + INFO

Segovia (España)

20 de octubre Madrid (España)

Alibetopías Nuevos territorios en alimentación y bebidas

+ INFO

10-13 de noviembre Valladolid (España)

AR&PA

15-17 de noviembre Barcelona (España)

Bienal de la restauración y gestión del patrimonio.

Smart City Expo

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Construyendo el presente

desde un futuro no tan lejano

018 cartif newsview octubre 2016  

Industria 4.0 Habilitadores digitales

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