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Con los modelos de simulación integrados en los sistemas de producción, será posible controlar y ajustar procesos de fabricación en tiempo real, evitando defectos en los productos antes de ser finalizados. El proyecto Stream-0D que coordina ITA demostrará esta tecnología en tres procesos de producción: servofrenos, rodamientos y juntas de estanqueidad.
La producción marca el ritmo. La pieza avanza en la línea de montaje con sus dimensiones teóricas, definidas por el ingeniero de diseño, como guía.
Esas dimensiones ideales tienen cierta variabilidad, pero los modelos de simulación están al quite. Se mide la dimensión de cada componente y se introduce en el modelo, que va actualizando la predicción de las características finales del producto en tiempo real. Al llegar al último componente, un algoritmo de optimización calcula el valor que debe tener para cumplir con la máxima exactitud lo marcado por el diseño.
Mediante un proceso automatizado de corte o mecanizado de precisión se ajusta la longitud de ese último componente. Misión cumplida: se ha evitado el defecto.
El proyecto europeo Stream-0D que coordina ITA integra en los sistemas de producción modelos de simulación capaces de interaccionar con el proceso productivo en tiempo real. ¿Objetivo? Avanzar hacia la fabricación con cero defectos.
Disponer de modelos capaces de ejecutarse al ritmo marcado por la línea de producción permitirá integrarlos con sistemas de medida o adquisición de datos y sistemas de control para controlar y ajustar procesos de fabricación en tiempo real.
Los modelos de simulación tradicionales se usan desde hace años en las fases de diseño y desarrollo de productos y componentes. «Dependiendo del producto, los modelos pueden ser complejos y necesitar minutos, horas e incluso días para ser ejecutados», señala Valdés. Lo novedoso de este proyecto es «la aplicación de tecnologías de reducción de orden para transformar modelos de simulación complejos y computacionalmente costosos en modelos paramétricos ‘sencillos’ -tanto como para ser ejecutados en un portátil, una tablet o un smartphone-, pero capaces de detectar y corregir desviaciones en tiempo real».
El problema es que «las líneas avanzan a mucha velocidad y los modelos son lentos». Por eso, «si se dispusiera de modelos cuya respuesta fuera continuamente actualizada con los valores reales de los parámetros de cada unidad, medidos en la propia línea de producción, se podría ajustar algún otro parámetro aguas abajo del proceso para conseguir que cada unidad cumpla sus especificaciones lo más exactamente posible, evitando la aparición y propagación de defectos».
El principal reto tecnológico es precisamente «el desarrollo de modelos de simulación que sean lo suficientemente precisos para trabajar con las pequeñas variaciones propias de los componentes en la línea y la generación del correspondiente modelo de orden reducido que se pueda ejecutar en tiempo real con la misma precisión que el modelo original, así como el desarrollo de protocolos de comunicación y control entre modelo, línea y sistemas de medida y adquisición de datos», precisa Valdés.
El proyecto demostrará esta tecnología en tres procesos de producción del sector del automóvil: servofrenos, rodamientos y juntas de estanqueidad.
