Descripción del proyecto
Europa lidera la fabricación de componentes complejos de gran tamaño con empresas de fabricación de primer nivel. El sector metalmecánico en España se encuentra en pleno auge. Este sector creció en España un 7,4% en 2023, con un crecimiento en calderería de un 10,4%. La flexibilidad, la calidad, la eficiencia y la seguridad destacan como elementos fundamentales que garantizan la competitividad. Esta ventaja competitiva se basa en i) una mano de obra altamente cualificada; ii) diseño integrado; iii) profundo conocimiento de los procesos de fabricación y, iv) proveedores de sistemas de fabricación locales que integran la cadena de suministro. Sin embargo, los requisitos cada vez mayores de calidad y precisión, junto con la complejidad general del producto y el cumplimiento de una normativa cada vez más exigente, están alcanzando los límites de las tecnologías y conocimientos disponibles para la fabricación de componentes de gran tamaño, poniendo en riesgo la situación de privilegio que actualmente ostenta la industria nacional y europea.La fabricación de componentes de gran tamaño se caracteriza por altos requisitos de personalización. Los componentes de gran tamaño son ensamblajes complejos y únicos, que requieren de la secuenciación de distintas etapas de fabricación y actores en la cadena de suministro, que exigen secuenciar diferentes tecnologías de fabricación. Por un lado, el alto grado de personalización requiere de un gran esfuerzo en el diseño y la posterior verificación tras cada etapa de fabricación para conseguir una alta precisión (Gestión de datos centrada en el producto). Por otro lado, este diseño personalizado centrado en el producto requiere una optimización de los recursos del taller es decir, trabajadores, máquinas, dispositivospara una producción responsiva, reconfigurable y modular (planificación de la producción). En este sentido, IoT y CPS son fundamentales para implementar una fábrica inteligente y reconfigurable conectando trabajadores, equipos y sistemas en toda la cadena de fabricación, hacia un modelo de fábrica conectada y autónoma.Se trabajará en el desarrollo de una metodología de fabricación digital en lazo cerrado, que habilite los conceptos de fabrica conectada, inteligente y autónoma, que permita ir registrando la evolución del gemelo digital del componente a fabricar a lo largo de su ciclo de vida, considerando los distintos actores que forman parte de la cadena de suministro. Esto requiere herramientas de monitorización y control distribuidas, en base al uso de dispositivos edge IoT, junto con conectores de datos para lograr la conectividad e interoperabilidad a lo largo de la cadena de suministro, siguiendo un modelo de espacio de datos distribuido.Por otro lado, a nivel fábrica, se plantea el desarrollo de herramientas digitales flexibles, ubicuas y conectadas i.e., robótica colaborativa, la realidad aumentada y virtual (AR/VR) y los exoesqueletos, diseñadas para extender las capacidades de los operarios y para aumentar la eficiencia, calidad y precisión en la ejecución de los distintos procesos de fabricación requeridos.El avance en el concepto de fabrica conectada, permitirá aplicar nuevas estrategias de análisis de datos, capaces de manejar de manera masiva y global los datos recogidos a lo largo del ciclo de vida del producto. Esto abre las puertas al avance en el concepto de fábrica autónoma que implemente un sistema integral de soporte a la decisión y herramientas de visualización capaces de proporcionar recomendaciones para optimizar las distintas fases del proceso de fabricación. Se avanzará en el diseño de modelos híbridos, que combinen modelos computacionales con datos de producción y calidad, a través de modelos de Inteligencia Artificial centrados en las personas. El objetivo son estrategias de fabricación más precisas, eficientes y sostenibles de componentes de gran tamaño.