Más ‘inteligencia’ para los equipos de fabricación

Nuevas capacidades funcionales, como un control de vibraciones mediante nuevos interfaces, fijaciones novedosas y un control de estabilidad térmica son algunos de los avances conseguidos con el proyecto HARCO, que acaba de finalizar. En esta iniciativa europea participa Tecnalia junto con otros centros tecnológicos, empresas y universidades del continente.

En la década de los años 50, la incorporación de los Controles Numéricos, posteriormete computerizados (CNC), en el Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT, EEUU) supusieron un avance fundamental en el proceso de automatización de las máquinas herramienta, que habitualmente se usan para dar forma a piezas metálicas. Desde hace años se ha producido un proceso imparable hacia la incorporación de "inteligencia" en los procesos de fabricación.

Ahora, 60 años después, en los procesos de mejora son especialmente críticos los efectos de las vibraciones producidas durante el proceso de mecanizado en la zona de contacto de la herramienta con la superficie de la pieza. La precisión y la calidad final de la superficie dependen en gran parte de estas vibraciones.

En este ámbito, el proyecto Hierarchical and Adaptive Smart Components for Precision Production Systems Application (HARCO), una iniciativa subvencionada por la UE y en la que participa Tecnalia junto con 9 empresas, centros y universidades de Italia, Alemania, Reino Unido, Bélgica y Reino Unido, ha abordado el desafío de la fabricación desde el punto de vista de la aplicación de conceptos completamente nuevos en las máquinas herramienta y en las reglas de diseño utilizadas.

El resultado final es un proceso sin vibraciones en una máquina mejor diseñada para su función. La vida útil de las herramientas es también mayor, lo que mejora aún más la productividad de la instalación. Los dispositivos adaptrónicos pueden ser empleados en una gran cantidad de instalaciones y máquinas. La tecnología desarrollada permitirá a Tecnalia profundizar en la línea de la fábrica del futuro promoviendo la inteligencia y la flexibilidad en los nuevos conceptos de producción.

El objetivo del proyecto, ahora finalizado, ha sido desarrollar estructuras muy rígidas, pero al mismo tiempo ligeras, con una buena amortiguación en funcionamiento. Se han integrado nuevas capacidades funcionales, incluyendo un control de vibraciones activo, un interfaz adaptrónico (reduce la vibración) de unión del cabezal al denominado "carnero", fijaciones adaptativas y un control de estabilidad térmica, todo ello integrado en una máquina competitiva y económicamente viable.

Tanto el interfaz adaptrónico como las fijaciones adaptativas integran sensores y actuadores inteligentes que permiten medir el nivel de vibración y actuar para incrementar el amortiguamiento y reducir así las vibraciones. La elección de los sensores y actuadores y su integración junto con el algoritmo de control son los puntos críticos del sistema global.

Los actuadores inteligentes y los sensores incorporados se integran en dispositivos modulares fácilmente conectables, denominados Adaptive Smart Components (ASC). Estos sistemas admiten la nueva lógica de proceso y pueden modificar el comportamiento de la máquina según los cambios en el entorno de la operación. La eficiencia energética también aumenta en paralelo con la productividad de la instalación y la calidad final de la pieza.

Los sensores recogen las vibraciones que pueden afectar la calidad final de la pieza. La plataforma inteligente fija una estrategia de control activo que anula los efectos perjudiciales, y un modelo adaptrónico incorporado valora las actuaciones realizadas y, a partir de este momento, es capaz de predecir las necesidades de amortiguación del proceso. Todo el sistema activo es coherente con el diseño de la máquina y con los análisis dinámicos realizados en la simulación previa.


Fuente: Tecnalia.

EMPRENDER DE MANERA SOSTENIBLE

Emprender sobre recursos o instalaciones ya existentes no solo tiene sentido, sino que además resulta beneficioso para todas las partes como han demostrado Tubenergy y FOCUS, dos proyectos que generan energía de manera sostenible.

Tanto Flat Tower Ideas (Tubenergy) como Focus, fueron invitadas por la revista MIT Technology Review para presentar sus proyectos en EmTech España 2014, donde durante dos días se habló y debatió sobre tecnologías emergentes.

En el caso de Flat Tower Ideas, fue Abel Martínez, co-fundador y director de la empresa, quien presentó un proyecto que se centra en generar energía a partir de la red de tuberías que recorre nuestro subsuelo.

Según explicaba Martínez, su compañía ha desarrollado unas microturbinas hidráulicas que son capaces de convertir el flujo de agua en energía, aprovechando doblemente las instalaciones ya montadas. En este sentido, Mártinez aseguró que su tecnología es mucho más barata y eficiente que otras, como pueden ser las placas fotovoltaicas que suponen un mayor desembolso para los clientes.

El mecanismo es ideal para aquellos agricultores que tienen campos apartados de la red de distribución de energía que alimenta a los núcleos urbanos y que habitualmente recurren a grupos electrógenos con carburantes.

Además, la empresa ya ha dado un paso cualitativo más y está creando un prototipo funcional más avanzado de su turbina, utilizando la última tecnología, más eficiente aún y en impresión 3D, con su carcasa de plástico.

Por otro lado, FOCUS presentó una interesante iniciativa que consigue darle un doble uso a todos los kilómetros de fibra óptica que recorren las entrañas de nuestro planeta. Según comentó Juan Diego Ania, director de conocimiento de FOCUS, actualmente en el mundo existen 15.000 millones de kilómetros de fibra óptica que sólo se están utilizando para las telecomunicaciones, pudiendo sacarle una mayor rendimiento a esta red.

FOCUS es una spin off (empresa que se desprende de un departamento o división de otra empresa o institución) surgida al alimón entre la Universidad de Alcalá y el Centro superior de investigaciones Científicas (CSIC) que ha conseguido transformar la fibra óptica en un sensor capaz de medir y monitorizar todo lo que ocurre en las inmediaciones del cableado.

Como describía Ania, esta tecnología se podría asemejar al sistema de sónar de los murciélagos. Éstos emiten una señal que rebota y retorna con información sobre el entorno que les rodea. Este sistema aplicado a la fibra óptica permite conocer qué está pasando en los alrededores de cualquier punto de la red, con las innumerables aplicaciones que esto supone.

Según explica Ania, su tecnología permite monitorizar conductos de gas, petróleo y agua, además de detectar posibles amenazas para las instalaciones, ya que controla un amplio perímetro alrededor de éstas. También informaría de manera instantánea en caso de fuga. Asimismo, esta tecnología se prodría utilizar para conocer el estado de las carreteras o de las líneas de alta tensión, por ejemplo.

Ambos proyectos se encuentran dentro del Fondo de Emprendedores de la Fundación Repsol.

Samsung desarrolla baterías flexibles para dispositivos vestibles.

En las últimas fechas, la compañía Samsung está mostrando muchas novedades en desarrollo de tecnologías base, como redes de alta velocidad o procesadores. La compañía acaba de presentar unas nuevas baterías flexibles pensadas para funcionar en dispositivos vestibles como sus relojes inteligentes.

Éstas baterías pueden integrarse no solo en la carcasa principal de los dispositivos, sino, por ejemplo, en la correa de un reloj o pulsera inteligente. Además, las baterías de Samsung pueden hasta enrollarse y seguir funcionando, lo que abre un montón de posibilidades a su diseño o al de los propios dispositivos.

La idea es que, para construir dispositivos flexibles, además de contar con pantallas o circuitos flexibles, también deben serlo las baterías y el resto de elementos. De momento parece que el desarrollo de Samsung está en una fase algo temprana, y el fabricante ha mostrado un prototipo de batería minúscula cuyas dimensiones son de 20 x 3,6 mm., con una capacidad de 10 mAh, pero las nuevas baterías pueden convertirse en un producto viable para el mercado en los próximos tres años.

Samsung es uno de los principales líderes de la tecnología de dispositivos flexibles y en varias ocasiones ha mostrado sus hojas de ruta para el desarrollo de estos productos, que pasa primero por pantallas curvas como la de Note 4 Edge, o vídeos de concepto como éste que muestra algunas posibilidades de ésta tecnología.