Tecnologías para una mayor eficiencia en la producción

Con FabOS surge un sistema operativo abierto, distribuido, en tiempo real y seguro para toda la fábrica. © Universidad de Stuttgart IFF/Fraunhofer IPA, Foto: Rainer Bez, Heike Quosdorf

La tienda de sala limpia seca DryClean-CAPE® no solo crea un entorno de producción limpio, sino también uno con una humedad muy baja. © Fraunhofer IPA

«DesignChain» es la digitalización y automatización continua del proceso técnico de pedido, desde el pedido hasta el producto terminado. © Fraunhofer IPA/Foto: Rainer Bez

Cualquier nueva tecnología que se implemente en una empresa, la transformación solo será exitosa si ha sido planificada estratégicamente y llevada a cabo de manera organizativa. © Fraunhofer IPA/Foto: Rainer Bez

La Hannover Messe se ocupa del 17 al 21 de abril de tecnologías para una industria climáticamente neutra y conectada. Debido a que la digitalización de la producción en muchos ámbitos aumenta la eficiencia y la eficiencia es la clave para una mayor sostenibilidad, el Fraunhofer IPA muestra tecnologías que ahorran energía y recursos.

Cambio climático, escasez de energía, interrupciones en las cadenas de suministro, escasez de mano de obra especializada: La industria enfrenta desafíos enormes. Bajo el lema «Transformación Industrial – Haciendo la Diferencia», la Hannover Messe del 17 al 21 de abril presenta tecnologías para una industria conectada y climáticamente neutra. En el pabellón 16, stand A12, la Sociedad Fraunhofer presenta en más de 900 metros cuadrados numerosas tecnologías que contribuyen a un valor sostenible.

El Instituto Fraunhofer para Tecnología de Producción y Automatización IPA no solo está representado en el stand conjunto de la Sociedad Fraunhofer con exhibiciones, sino también en el stand de la Alianza Industria 4.0 en el pabellón 15, stand A06, y en el stand del proyecto de investigación «FabOS» en el pabellón 15, stand H07. Aquí hay un resumen de lo que se puede ver:

Todo como un Servicio: Los fabricantes se convierten en proveedores de servicios

No es necesario comprar máquinas para poder utilizarlas. Igualmente, podrían seguir siendo propiedad del fabricante y el usuario paga una tarifa mensual por el uso. O se factura por la cantidad producida. Las empresas ya no tendrían que invertir sumas enormes en medios de producción, sino que podrían comenzar la fabricación de inmediato. Y los fabricantes de máquinas tendrían un interés vivo en mantener sus máquinas en funcionamiento el mayor tiempo posible.

Estos modelos de negocio innovadores se basan en el intercambio continuo de datos más allá de los límites de la empresa. Así, los fabricantes no solo se convierten en proveedores de servicios, sino que todos los procesos en una planta pueden entenderse como servicios individuales: Todo como un Servicio (XaaS). Los expertos del Fraunhofer IPA están aclarando junto con la industria qué condiciones deben cumplirse para que estos modelos de negocio basados en datos sean viables económica y técnicamente, en el gran proyecto de investigación «X-Forge». En la Hannover Messe, los representantes de los socios del consorcio presentarán en detalle los cuatro proyectos X-Forge y mostrarán los resultados actuales de investigación y proyectos.

El XaaS se encuentra en el stand de la Alianza Industria 4.0: pabellón 15, stand A06.

Proyecto de investigación «PAIRS»: Reconocer crisis tempranamente y aumentar la resiliencia

Cuando las empresas reaccionan a una crisis solo cuando ya se perciben sus efectos, es demasiado tarde. Sería mejor tomar las medidas adecuadas antes de que un recurso crítico necesario llegue demasiado tarde o no se entregue en absoluto. Exactamente eso quieren lograr los científicos del departamento de Planificación de Fábricas y Gestión de Producción del Fraunhofer IPA. En el proyecto de investigación «Privacy-Aware, intelligent and Resilient Crisis Management» (PAIRS), desarrollan una plataforma para la gestión de crisis que identifica las interrupciones en su fase inicial y proporciona recomendaciones basadas en datos.

Para ello, una inteligencia artificial (IA) analiza datos de acceso público: ¿En qué calles hay congestión? ¿Qué puertos están bloqueados? ¿Dónde hay tormentas? ¿Han ocurrido terremotos, erupciones volcánicas u otras catástrofes naturales? ¿Cómo evolucionan los precios de ciertas materias primas en la bolsa? Por otro lado, la IA también accede a indicadores de la empresa, como la puntualidad en las entregas de un proveedor específico. Cuando la IA concluye que se esperan interrupciones en la cadena de suministro, los algoritmos pueden sugerir medidas adecuadas, como cambiar de proveedor o solicitar otra materia prima similar. Esto aumenta la resiliencia de una empresa.

Con algunos módulos ya terminados de la plataforma PAIRS, el equipo de investigación ofrece en la Hannover Messe una visión de su trabajo hasta ahora. Se puede ver el demostrador en el stand conjunto de la Sociedad Fraunhofer: pabellón 16, stand A12.

DesignChain: Digitalización y automatización del proceso de pedido

La industria debe producir productos personalizados de manera rentable y en tiempos cada vez más cortos. Para poder competir en el mercado mundial bajo estas condiciones, se recomienda la llamada «DesignChain», es decir, la digitalización y automatización continua del proceso técnico de pedido, desde la orden hasta el producto terminado.

Un equipo de investigación dirigido por Timo Denner del departamento de Planificación de Fábricas y Gestión de Producción en el Fraunhofer IPA muestra cómo funciona exactamente. Los visitantes de la feria pueden configurar un producto individual en su stand, que luego se genera como modelo CAD, se simula para la fabricación y posteriormente se produce en una impresora 3D.

DesignChain se encuentra en el stand conjunto de la Sociedad Fraunhofer: pabellón 16, stand A12.

DryClean-CAPE®: El sistema móvil de sala limpia

En tiempos de productos personalizados, lotes pequeños, variedad creciente y entornos de proceso o producción que necesitan condiciones controladas de limpieza y humedad cada vez más rápidas, las salas limpias fijas a menudo no son la solución más eficiente en términos de inversión, costos operativos y tiempo de preparación. Un equipo de investigación liderado por Udo Gommel, jefe del departamento de Reproducción en Sala Limpia y Microproducción en el Fraunhofer IPA, ha desarrollado el sistema móvil de sala limpia CAPE® (Clean And Protective Environment), que logra una pureza del aire de las clases ISO 1 a 9. Al igual que una tienda de campaña en un camping, el CAPE® puede montarse y ponerse en marcha en aproximadamente media hora.

En los últimos años, los científicos han ampliado el CAPE® a toda una familia de productos. La última incorporación es el DryClean-CAPE®, que no solo crea un entorno de producción puro, sino también uno con muy baja humedad del aire, por ejemplo, un punto de rocío de -50°C. Este factor es especialmente importante en la producción de celdas de batería y automóviles, pero también en la aeroespacial, para garantizar la calidad del producto.

El DryClean-CAPE® se puede ver en el stand conjunto de la Sociedad Fraunhofer: pabellón 16, stand A12.

FabOS: El sistema operativo para toda la fábrica

El panorama de TI en la producción a menudo está formado por sistemas de diferentes proveedores y es difícil de gestionar. Una solución sería un sistema operativo para la producción, que actualmente están desarrollando científicos del Fraunhofer IPA junto con socios de 23 instituciones de investigación, universidades y empresas. Se llama FabOS y será una plataforma similar a los sistemas operativos para computadoras o smartphones, para máquinas, infraestructura y servicios de IA.

En la Hannover Messe, los socios del proyecto presentarán once exhibiciones que muestran diferentes aspectos del sistema operativo abierto, distribuido, en tiempo real y seguro, FabOS. Por ejemplo, Felix Spenrath del departamento de Sistemas Robóticos y Asistenciales muestra un robot que reconoce automáticamente piezas metálicas y las recoge de una caja. Los procedimientos de IA utilizados para ello se entrenan mediante simulación y no requieren configuración manual por parte de expertos. Además, la exhibición incluye una tecnología del socio del proyecto, Compaile, que compara e identifica las piezas almacenadas sin orden cuando se introduce una nueva caja con planos integrados. El sistema no necesita ser entrenado para cada pieza nueva. Finalmente, un robot recoge las piezas y las coloca en la posición correcta.

FabOS tiene su propio stand: pabellón 15, stand H07.

Excelencia en Negocios Tecnológicos: Bien planificado, medio ganado

Ya sea un nuevo modelo de negocio, un sistema operativo para la producción o una digitalización y automatización continua del proceso técnico de pedido: cualquier nueva tecnología que se quiera implementar en una empresa solo tendrá éxito si se planifica estratégicamente y se realiza también de forma organizativa. El equipo de investigación dirigido por Oliver Schöllhammer del departamento de Estrategia y Desarrollo Empresarial en el Fraunhofer IPA ayuda a encontrar la estrategia correcta y la forma organizativa más eficiente.

En la Hannover Messe, el equipo informará sobre sus proyectos en desarrollo y en innovación de modelos de negocio: pabellón 16, stand A12.