Cuatro tendencias en la fabricación de maquinaria para 2020

Las nuevas regulaciones, la creciente presión sobre los mercados globales y las necesidades cambiantes de los clientes exigen innovación en una industria que tiene un enorme potencial

Como resultado de la digitalización, toda la economía se encuentra actualmente en un estado de agitación. Además, los problemas ambientales y energéticos son cada vez mayores y la necesidad de resolverlos, más acuciante. En este contexto, la ingeniería mecánica no es una excepción, sino todo lo contrario.

Las nuevas regulaciones, la creciente presión sobre los mercados globales y las necesidades cambiantes de los clientes exigen innovación en una industria que tiene un enorme potencial.

En este contexto, Román Cazorla, responsable del segmento MOEM en Eaton Iberia, destaca cuatro tendencias que marcarán este sector en 2020 y que van a afectar, más en concreto, a los fabricantes de maquinaria.

Eficiencia energética

La nueva directiva de diseño ecológico de la UE entrará en vigor en 2021. Para la industria de fabricación de maquinaria, se planean ahorros de energía adicionales, en particular para los motores eléctricos. Los reguladores de velocidad también se incluirán en esta ecuación y se verán afectados.

A partir del 1 de julio de 2021, la eficiencia energética de los motores trifásicos con una potencia nominal de 0,75 kW o más y que no supere los 1,000 kW con 2, 4, 6 u 8 polos, debe corresponder a la eficiencia IE3. Las excepciones a esta norma son los motores de alta seguridad Ex eb. En este contexto y para aprovechar al máximo el potencial de ahorro de energía de las aplicaciones, es necesario determinar la forma óptima del accionamiento, eligiendo entre un arrancador suave y un convertidor de frecuencia.

Román Cazorla destaca que antes de tomar una decisión, las empresas deben realizar un análisis integral del sistema para determinar la solución más eficiente para cada aplicación. En la mayoría de los casos, tiene sentido utilizar convertidores de frecuencia únicamente donde sean necesarios en términos de ingeniería de procesos. Un instrumento importante para aumentar la eficiencia energética en las empresas es la introducción de un sistema de gestión de energía de acuerdo con la norma ISO 50001. Esto permite establecer procesos y procedimientos que reducen significativamente el consumo de energía.

Por un lado, el consumo reducido puede suponer ahorros en términos económicos y, por otro lado, existen ventajas a efectos fiscales en muchos países de la UE. Sin embargo, el requisito previo básico es la mensurabilidad del consumo y su documentación. Cumplir este requisito de forma inteligente puede lograrse gracias al uso de interruptores automáticos digitales con medición de energía integrada de Clase 1, como el NZM de Eaton.

Estandarización de protocolos de comunicación en fábricas inteligentes

La industria 4.0 y las fábricas inteligentes son actualmente temas muy discutidos. Sin embargo, crear las bases correctas para la generalización real de este paradigma a menudo sigue siendo un gran desafío, especialmente cuando aborda la comunicación entre las máquinas utilizadas.

Ser merecedores del concepto de Industria 4.0 supone abandonar la confusión babilónica derivada del uso de varios protocolos de comunicación. OPC Unified Architecture (OPC UA) es un estándar independiente basado en una plataforma para el intercambio de datos entre máquinas. Actualmente, los protocolos dependientes del fabricante siguen dominando, pero podemos suponer que en un futuro cercano los operadores de máquinas y plantas van a exigir, cada vez más, estándares uniformes. OPC UA, posiblemente junto al estándar TSN (Time Sensitive Networking) para la comunicación en tiempo real, se presenta como una prometedora plataforma en este sentido. Es importante que los mismos tipos de máquina hablen inicialmente el mismo idioma.

Hacer esfuerzos en este ámbito en 2020 va a resultar esencial. Los requisitos de comunicación difieren mucho entre sí, y las máquinas herramienta proporcionan datos diferentes que, por ejemplo, las máquinas en la producción de alimentos. Para resultar lo más efectivos en este sentido, actualmente se están desarrollando las llamadas especificaciones complementarias para muchas industrias, en las cuales los modelos de información para los tipos de máquinas se acuerdan en los sectores individuales con el objetivo de facilitar la comunicación al máximo. Cabe destacar que, por ejemplo, la especificación complementaria de la industria del embalaje es muy avanzada.

Es comprensible que, con cadenas de proceso tan altamente automatizadas y complejas, el deseo de estandarización haya surgido primero. Otros sectores como la industria de la robótica, están siguiendo su ejemplo. En cualquier caso, los fabricantes deben esperar que sus clientes presenten las demandas correspondientes en el año venidero.

Evolución del gemelo digital

Actualmente, los llamados gemelos digitales (representaciones digitales “vivas” de dispositivos y procesos conectadas con el sistema real al que representan mediante sistemas ciberfísicos) son un enfoque que se utiliza principalmente en el desarrollo con el fin de reducir los ciclos. Por lo tanto, es natural que el concepto deba pensarse un paso más allá: incluso durante la operación, una imagen virtual de máquinas, o plantas completas y fábricas completas, ofrece grandes ventajas. Si se usó un gemelo digital para el desarrollo de productos que refleja el estado actual de una máquina o planta de producción, parece lógico que se pueda continuar usando este modelo de datos, una vez que se haya creado, para la fase operativa.

De esta forma, los datos del sensor de las operaciones en ejecución se podrían comparar fácilmente con los "valores objetivo" del gemelo digital para detectar fácilmente las desviaciones y mejorar la disponibilidad de la máquina. Sobre la base de esta "comparación objetiva y real", el trabajo preparatorio requerido para utilizar métodos como el mantenimiento predictivo puede reducirse significativamente.

Consumerización de la industria

La operación de la máquina ha sufrido cambios importantes en las últimas décadas. Las palancas, las ruedas y tornillos de ajuste dieron paso cada vez más a pantallas y pulsadores que posteriormente se utilizaron de manera táctil. Las pantallas táctiles se han convertido en una parte integral de la vida cotidiana, hacemos zoom y deslizamos de forma natural e intuitiva.

Las pantallas de primera generación, que solo reaccionan a la presión y a menudo se construyen con menús complicados, resultan suficientes para cumplir requisitos simples. Sin embargo, las pantallas Multi Táctil también continuarán su marcha triunfante en la industria. El siguiente paso podría pasar por separar la pantalla de la máquina para que los datos puedan leerse al menos desde una tablet o teléfono móvil. La operación remota con estos dispositivos inteligentes es sin duda otro paso, pero que debe considerarse bien en términos de seguridad operativa.

Román Cazorla ha concluido: “El 2020 se presenta como un año muy interesante en el que seremos testigos de importantes cambios en nuestra industria. En concreto, vamos a ver cómo la fabricación y el uso de equipos se adapta cada vez más a un contexto en el que ya no podemos obviar la eficiencia energética. Igualmente, vamos a ver cómo los fabricantes de maquinaria continúan acercándose cada vez más a ese paradigma de conectividad e Industria 4.0 a través de innovaciones en todo lo relativo a la estandarización de protocolos de comunicación que faciliten una comunicación efectiva entre máquinas cada vez más inteligentes y complejas. Por último, las tecnologías capacitivas también van a jugar un papel fundamental a la hora de facilitar el manejo de estas últimas”.

Fuente: https://www.infoplc.net/blogs-automatizacion/item/107269-4-tendencias-fabricacion-maquinaria-para-2020