Grupo de Trabajo Transporte-Fabricación Avanzada Presentación actuaciones

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Presentación actuaciones

Grupo de Trabajo Transporte-Fabricación Avanzada

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Grupo de Trabajo TRANSPORTE-FABRICACIÓN AVANZADA

LÍDER: Agencia Innovación y Desarrollo de Andalucía, IDEA

Los procesos innovadores se orientan hacia el desarrollo de una fabricación

eficiente y de alta calidad, por lo tanto, los procesos de fabricación de los

productos del futuro necesitarán gestionar de forma apropiada la complejidad

a la vez que mejoren la funcionalidad, sin añadir o incluso reduciendo, los

costes asociados a la fabricación.

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Grupo de Trabajo TRANSPORTE-FABRICACIÓN AVANZADA

Área Tecnológica 1

. FABRICACIÓN ADITIVA

Área Tecnológica 2

. ROBÓTICA Y AUTOMATIZACIÓN

Área Tecnológica 3.

DESARROLLO SISTEMAS DIGITALES

LÍDER: Agencia Innovación y Desarrollo de Andalucía, IDEA

Áreas Tecnológicas

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1.1. Formación especializada y reglada mediante Certificado de Profesionalidad

1.2. Diseño, simulación de procesos y optimización

1.3. Desarrollo de nuevos materiales de fabricación en aleaciones metálicas y

materiales compuestos

1.4. Aumento de la dimensión, del volumen de fabricación y tasa de deposición

1.5. Mejora de los procesos de toda la cadena de suministro

1.6. Desarrollo específicos innovadores

1.7. Nuevas oportunidades de desarrollo

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Área tecnológica 1. Fabricación Aditiva

Actuación 1.1.: Formación especializada y reglada mediante Certificado de Profesionalidad

No hay los suficientes técnicos cualificados para el uso de la tecnología de fabricación aditiva. Por lo tanto, aunque se adquiera la tecnología no se le va a sacar un rendimiento óptimo.

Hay formaciones privadas, pero de difícil acceso y costosas.

Una solución sería crear una especialidad reglada en la Formación Profesional para el Empleo como especialista en Fabricación Aditiva donde se incluya; diseño de productos, materiales, mantenimiento de máquinas, tecnología y fabricación mediante impresión 3D.

De este modo las empresas podrán encontrar personal cualificado en la tecnología y les permitirá incorporarla y explotarla de forma ágil.

Actuación 1.2: Diseño, simulación de procesos y optimización

A nivel software, es necesario desarrollar y aumentar la madurez de las soluciones de diseño que permitan evaluar la fabricabilidad de los componentes, integración de estructura de soporte (ej. procesos de cama de polvo) y el modelado de las tensiones residuales que aparecen durante la fabricación. Dichas soluciones deben integrase en una plataforma única que permita un correcto desarrollo del diseño para fabricación aditiva, incluyendo procesos de optimización topológica.

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Área tecnológica 1. Fabricación Aditiva

Actuación 1.3.: Desarrollo de nuevos materiales de fabricación en aleaciones metálicas y materiales compuestos

En la actualidad existe un limitado número de aleaciones de aluminio, en principio de base Silicio, y aunque sus propiedades mecánicas son superiores a sus equivalentes por fundición, con carácter general, no llegan a las características de las aleaciones extruidas o forjadas. Por ende, es necesario trabajar en el desarrollo de nuevos polvos (para procesos de cama de polvo o deposición) o hilo, que permitan su fabricabilidad y soldabilidad.

Con respecto a los materiales compuestos, aunque existen soluciones en el campo de los termoplásticos reforzados con fibra de carbono, vidrio, etc., estos no llegan a las características mecánicas de los compuestos de fibra continua. Estos últimos son fabricados usando fibras cortas entrelazadas, alcanzando propiedades mecánicas similares a los aluminios. En consecuencia es fundamental asegurar la longitud de la fibra y calidad del cable (de matriz termoplástica) para lograr los estándares necesarios en la industria del transporte.

Actuación 1.4.: Aumento de la dimensión, del volumen de fabricación y tasa de deposición

El aumento del volumen de fabricación de los sistemas (cama de polvo o deposición) hará viable la fabricación de componentes de mayor porte para la industria del transporte. En particular esta restricción es fundamental en la industria naval. Por otro lado, de forma de abaratar el coste de los productos desarrollados por la tecnología de FA, es necesario aumentar la tasa de deposición de material. Esto permitirá una fabricación con costes competitivos en productos de tiradas medias/largas y de grandes dimensiones.

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Área tecnológica 1. Fabricación Aditiva Actuación 1.5.: Mejora de los procesos de toda la cadena de suministro

Son necesarios numerosos procesos adicionales para hacer viable la implementación la fabricación aditiva: • Para cumplir con las tolerancias dimensionales es necesario integrar estrategias de mecanizado y nuevos

procesos que mejoren el acabado superficial, estos últimos concebidos • para atacar de forma homogénea componentes de geometrías complejas.

• También es necesario aplicar y desarrollar tratamientos térmicos específicos que mejoren las prestaciones y calidad de las aleaciones.

• Adicionalmente, la necesidad de inspección en componentes de relativa criticidad. Si bien la tecnología de FA permite una gran optimización funcional, de peso, etc., de las piezas, es necesario desarrollar métodos o protocolos de inspección de bajo coste y alta detectabilidad, como la integración de procesos de monitorización durante la fabricación de los componentes.

Actuación 1.6.: Desarrollo específicos innovadores

• Figuras de moldes: Formas de pieza en moldes de ultra-precisión • Sobre-moldeo: Impresión 3D sobre pieza inyectada

señalización y balizamiento: sistemas de sustentación y estructuras para señalización y balizamiento en infraestructuras del transporte

• Utillaje para el sector aeronáutico

• Piezas aeronáuticas secundarias de geometría compleja. • Piezas no estructurales para el sector naval.

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Área tecnológica 1. Fabricación Aditiva Actuación 1.7.: Nuevas oportunidades de desarrollo

• Optimización de piezas mediante combinación de procesos aditivos y mecanizados • Eliminación de peso en piezas mediante fabricación aditiva

• Fabricación de piezas complejas por unión de piezas de geometría simple. Reducción operaciones de montaje

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1.1. Formación especializada y reglada mediante Certificado de Profesionalidad

1.2. Diseño, simulación de procesos y optimización

1.3. Desarrollo de nuevos materiales de fabricación en aleaciones metálicas y

materiales compuestos

1.4. Aumento de la dimensión, del volumen de fabricación y tasa de deposición

1.5. Mejora de los procesos de toda la cadena de suministro

1.6. Desarrollo específicos innovadores

1.7. Nuevas oportunidades de desarrollo

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2.1. Creación de un centro de formación en Robótica

2.2. Desarrollar un sistema para la implantación de tecnología “común”

2.3. Introducción de robots colaborativos en pyme

2.4. Desarrollo de la robotización de procesos de fabricación en las pymes andaluzas

2.5. Desarrollo de la robotización de procesos de inspección en las empresas

andaluzas

2.6. Desarrollo de equipos automáticos específicos para la ejecución de procesos de

producción que sean clave para la competitividad de las empresas andaluzas

2.7. Desarrollo de sistemas SCADA avanzados para la monitorización y el control de

sistemas automatizados de producción en las empresas andaluzas

2.8. Robótica móvil

2.9. Desarrollos específicos innovadores

2.10 Renting Tecnológico en Robótica

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Área tecnológica 2. Robótica y automatización Actuación 2.1.: Creación de un centro de formación en Robótica

Establecer acuerdos con fabricantes de Robots para poder dar formación certificada, creando una Escuela de Robótica Andalucía.

Actuación 2.2.: Desarrollar un sistema para implantación de tecnología común

Asesoramiento técnico integrado a las empresa interesadas en desarrollar o potenciar su empresa implantando algún sistema de control, automatización o incluyendo un robot en su línea de producción, fomentando el uso de tecnologías de base similares y alrededor de estas que se creen puesto de trabajo. El asesoramiento técnico debe incorporar el apoyo en la selección de los equipos idóneos, apostando por la mayor estandarización posible e incentivando la compra a proveedores andaluces, disminuyendo los costes de asistencia técnica y mantenimiento durante su funcionamiento.

Análisis de los procesos para identificar necesidades de automatización en PYMES.

Actuación 2.3.: Introducción de robots colaborativos en pyme

Difusión de la automatización flexible de procesos manuales repetitivos en pymes mediante el uso de robot colaborativos para trabajos compatibles con operaciones manuales realizadas por operarios sin necesidades de programación avanzada y con baja inversión.

De este modo se puede introducir la tecnología en sectores tradicionales mejorando su competitividad sin perder la diferenciación artesanal o en talleres con bajos volúmenes de producción con inversiones controladas.

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Área tecnológica 2. Robótica y automatización

Actuación 2.4.: Desarrollo de la robotización de procesos de fabricación en las pymes andaluzas

Identificación e implantación de las necesidades de robotización de los procesos de fabricación de las pymes para ser competitivas en mercados globales, incidiendo en los procesos de fabricación común de cada sector y susceptible de robotización, actuaciones como: el taladrado, el remachado, el recanteado, la aplicación de sellante, la soldadura, el pintado, etc.

Actuación 2.5.: Desarrollo de la robotización de procesos de inspección en las empresas andaluzas

Identificación e implantación de las necesidades de robotización de los procesos de inspección de las pymes para ser competitivas en mercados globales, incidiendo en los procesos de inspección comunes de cada sector y susceptibles de robotización actuaciones como: la verificación dimensional, la inspección de piezas pintadas, la inspección de cordones de sellante, la inspección de cordones de soldadura, la inspección por ultrasonidos, etc.

Actuación 2.6.: Desarrollo de equipos automáticos específicos para la ejecución de procesos de producción que sean clave para la competitividad de las empresas andaluzas

Las empresas andaluzas van a necesitan equipos automáticos específicos para la ejecución de algunos

procesos de producción clave, normalmente por su alta cadencia. Algunos procesos de producción comunes susceptibles de ser automatizados mediante equipos específicos son la verificación de enrase de remaches sobre estructuras, la aplicación de sellante sobre elementos de unión estructural (p.e. remaches), la

aplicación de tratamientos superficiales (p.e. lubricante) sobre componentes estándar (p.e. terminales de tubería), el grapado de tuberías, la soldadura de tuberías, el corte láser tridimensional, etc.

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Área tecnológica 2. Robótica y automatización

Actuación 2.7.: Desarrollo de sistemas SCADA avanzados para la monitorización y el control de sistemas automatizados de producción en las empresas andaluzas

Las empresas andaluzas van a necesitar sistemas SCADA avanzados para la monitorización de parámetros de funcionamiento y el control remoto de sistemas automatizados de producción.

Algunos equipos y sistemas de producción comunes y susceptibles de ser monitorizados y controlados mediante sistemas SCADA avanzados son los centros de mecanizado, los equipos de soldadura, los hornos autoclave, las mesas de corte de patrones de pre-preg para fabricar piezas de material compuesto, los robots con sus cabezales, los sistemas de seguimiento del avance de la producción, los sistemas de localización de piezas, utillajes y medios de prueba, etc.

Actuación 2.8.: Robótica móvil

La integración de nuevas tecnologías robóticas puede ayudar a extender el uso de robots móviles, principalmente terrestres, muy limitado hasta ahora por motivos de seguridad, y ampliar su funcionalidad.

Actuación 2.9.: Desarrollos específicos innovadores

Control automatizado de piezas indoor: Implementación de sistemas de control robusto basados en tecnologías inalámbricas estándar para la identificación y seguimiento y de piezas en el interior de hangares.

sistemas inteligentes de transporte: control de sistemas de seguridad en túneles. Control de seguridad vial y accesibilidad a infraestructuras

• Visión Artificial en Robótica y automatización: Desarrollo de software de reconocimiento mediante visión artificial y trayectorias en sistemas robóticos

• Ensamblado y montaje, mediante robots multicabezal, multiherramienta. • Soldadura de trazado o geometría compleja.

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Área tecnológica 2. Robótica y automatización Actuación 2.10.: Renting Tecnológico en Robótica

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2.1. Creación de un centro de formación en Robótica

2.2. Desarrollar un sistema para la implantación de tecnología “común”

2.3. Introducción de robots colaborativos en pyme

2.4. Desarrollo de la robotización de procesos de fabricación en las pymes andaluzas

2.5. Desarrollo de la robotización de procesos de inspección en las empresas

andaluzas

2.6. Desarrollo de equipos automáticos específicos para la ejecución de procesos de

producción que sean clave para la competitividad de las empresas andaluzas

2.7. Desarrollo de sistemas SCADA avanzados para la monitorización y el control de

sistemas automatizados de producción en las empresas andaluzas

2.8. Robótica móvil

2.9. Desarrollos específicos innovadores

2.10 Renting Tecnológico en Robótica

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3.1. Estudios de ingeniería

3.2. Mixed Reality Lab

3.3. Control de calidad en la producción

3.4. Aplicar tecnología BIM (Building Information Modeling)

3.5. Mantenimiento industrial mediante sistemas de realidad virtual (VR) y realidad

aumentada (AR)

3.6. Realidad aumentada para la mejora de la productividad

3.7. Desarrollos específicos innovadores

3.8. Digital Twin Simulator

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Área tecnológica 3. Desarrollo Sistemas Digitales Actuación 3.1.: Estudios de ingeniería

Identificación de necesidades de digitalización en procesos de fabricación de alta complejidad.

Actuación 3.2.: Mixed Reality Lab

Creación de un laboratorio de realidad mixta que permita el desarrollo de aplicaciones de ayuda al operario en entorno industrial de forma que se les proporcionen recursos multimedia como apoyo a su actividad de fabricación o mantenimiento.

Actuación 3.3.: Control de calidad en la producción

Implementación de sistemas de inspección y control digital en línea al 100% de la producción mediante sensores que midan las variables de interés en cada caso (temperatura, vibraciones, revoluciones, unidades producidas, control de calidad, etc., de modo que se garantiza la calidad de la misma y se evitan costes por; rechazos del cliente, penalizaciones, reprocesados, operaciones posteriores sobre piezas defectuosas, imagen de la empresa, etc.

Este control digital, a través de plataformas tipo MES ayudará a optimizar la planta mejorando su funcionamiento y evitando despilfarros (metodología LEAN).

Actuación 3.4.: Aplicar tecnología BIM (Bulding Information Modeling)

Esta tecnología, en instalaciones industriales, realiza un modelo virtual completo de una instalación que permite optimizar y mejorar el ciclo de vida de la misma; ampliaciones, cambios de producción y lay-out, detección de colisiones, reciclado al final de la vida útil.

La aplicación de la tecnología BIM en la remodelación de naves industriales no sólo permite mejorar físicamente las instalaciones sino también la organización, mantenimiento y control de éstas.

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Área tecnológica 3. Desarrollo Sistemas Digitales

Actuación 3.5.: Mantenimiento industrial mediante sistemas de realidad virtual (VR) y realidad aumentada (AR)

Mediante las tecnologías de VR y AR se simplifica el proceso de aprendizaje de los técnicos que trabajan en éste área, se incluye rápidamente información de nuevos equipos y se centraliza la información.

Actuación 3.6.: Realidad aumentada para la mejora de la productividad

El uso de tecnologías avanzadas de realidad aumentada (incluyendo la localización del operador/técnico) va a permitir abrir un nuevo abanico de posibilidades que permitirán optimizar los procesos industriales, con un acceso en tiempo real a información audiovisual.

Esta nueva tecnología permitirá mejorar de forma importante el rendimiento de los procesos, al reducir el tiempo de acceso a la información y proporcionar ayudas al operador/técnico en procesos complejos, reduciendo a su vez el porcentaje de fallos humanos.

Actuación 3.7.: Desarrollos específicos innovadores

• Control y medición de procesos en línea con comunicación máquina-máquina para la monitorización y autocorrección de procesos.

• Control y monitorización para la gestión del mantenimiento de máquinas. • Sistema digital virtual de planos e ingeniería de producto.

Actuación 3.8.: Digital Twin Simulator

Desarrollo de un entorno que combine entorno virtual y datos operativos para la representación de entornos de producción donde los equipos de ingeniería pueden anticipar y resolver posibles problemas funcionales, ergonómicos, logísticos, etc. antes de que ocurran.

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3.1. Estudios de ingeniería

3.2. Mixed Reality Lab

3.3. Control de calidad en la producción

3.4. Aplicar tecnología BIM (Building Information Modeling)

3.5. Mantenimiento industrial mediante sistemas de realidad virtual (VR) y realidad

aumentada (AR)

3.6. Realidad aumentada para la mejora de la productividad

3.7. Desarrollos específicos innovadores

3.8. Digital Twin Simulator

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