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domingo, 4 de octubre de 2020

LA INDUSTRIA 4.0, EN LUCHA CONTRA LA PANDEMIA

La pandemia ha cambiado la manera en que veíamos el mundo, y una de las consecuencias es que la entrada de la llamada cuarta revolución industrial se ha acelerado para poder hacer frente a la situación actual. Porque, como explican los expertos, la aplicación de nuevas tecnologías digitales como sistemas ciberfísicos, robótica colaborativa o impresión 3D en el ámbito de la industria es ahora más necesaria que nunca. Todas las tecnologías que conforman las palancas de la industria 4.0  son clave para la transformación digital de la sociedad”, señala Pau Fonseca, profesor del Departamento de Estadística e Investigación Operativa de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC). Pero, además, pueden resultar un aliado eficaz en la lucha contra el coronavirus. Un ejemplo de ello son los gemelos digitales, que en 2021 experimentarán un crecimiento en su demanda: según un estudio de Juniper Research, la inversión en esta tecnología aumentará un 17 % en 2021 hasta alcanzar los 12,7 billones de dólares.


¿Cómo funcionan y qué pueden conseguir estos "dobles" digitales?

"Pues, por ejemplo, pueden ayudar a minimizar los contagios y los colapsos en un hospital con simulaciones que ayudan a predecir cuándo y dónde se puede producir un rebrote. Un gemelo digital es la combinación de un modelo matemático y un programa informático que representan el aspecto y el comportamiento de un sistema real, de modo que nos permite experimentar con él sin las limitaciones propias impuestas por la realidad del mundo físico" explica Pere Tuset, profesor de los Estudios de informática, Multimedia y Telecomunicación de la UOC. Gracias a estas réplicas digitales, no solo podremos entender el sistema, sino también predecir su comportamiento. Es decir, explorar escenarios posibles antes de que se produzcan.

 El futuro de la pandemia

"Precisamente explorar escenarios posibles con anticipación fue el objetivo del gemelo digital de la dinámica de la propagación de la COVID-19 desarrollado por inLab FIB UPC para Cataluña. Nos puede permitir prever escenarios de evolución de la propagación y, por medio de los procesos de validación, entender los parámetro que rigen la dinámica de propagación del virus", señala Pau Fonseca, que añade que el sistema busca evaluar, entre otras cosas, las medidas de contención que se pueden aplicar a una población para minimizar su contagio. "Cada medida de contención implica una modificación en los parámetros de la dinámica de la propagación de una enfermedad, en este caso la COVID-19, y nos ha de permitir tener criterios técnicos para discutir sobre si estas medidas serán efectivas o no antes de aplicarlas a la población", añade el profesor de la UPC, que también es investigador del inLa FIB.

5G y robótica colaborativa

Aunque los gemelos digitales son herramientas que pueden resultar muy eficaces para combatir la pandemia al ayudar a tomar las decisiones más acertadas, no es la única tecnología de la cuarta revolución digital que puede tener un papel clave en el escenario actual. Como explica el profesor de la UOC y codirector académico del master de Industria 4.0, hay dos tecnologías, la robótica colaborativa y la 5G, que aunque por sí solas ya resultan muy prometedoras, combinadas pueden tener un impacto muy significativo.
Por un lado, la tecnología 5G ofrece gran capacidad de transmisión de información de manera ubicua y con una calidad garantizada, lo que abre la puerta a la prestación de nuevos servicios que requieren banda ancha y una autonomía que permiten a los robots operar " de manera segura para las personas que hay alrededor, propiedades inimaginables hasta hace pocos años, ya que los robots vivían aislados en jaulas", señala Pere. Por eso, la combinación de ambas tecnologías abre la puesta a la internet táctil, el siguiente eslabón en la revolución de internet.

jueves, 1 de octubre de 2020

Un informe revela que el 74% de las empresas planean invertir en impresión 3D en 2021

Más de la mitad de los encuestados planean invertir hasta $100.000 en tecnologías de impresión 3D el próximo año


MakerBot, subsidiaria de Stratasys, ha publicado los resultados de su nuevo Informe de tendencias de impresión 3D, que incluye más de 1.200 respuestas de profesionales de múltiples industrias, incluidas la aeroespacial, de bienes industriales, militar y defensa, médico y automotriz. Los hallazgos clave del informe revelan que casi las tres cuartas partes (74%) de los encuestados planean invertir en tecnología de impresión 3D en 2021, y el 50% planea gastar hasta $100.000.

 

Otros puntos clave del Informe de tendencias de impresión 3D incluyen que la personalización es la razón número uno por la que los encuestados utilizan la impresión 3D. Los encuestados querían tener la capacidad de crear piezas de producción personalizadas de volumen bajo a medio (68%) e imprimir geometrías complejas (57%).

 

Sin embargo, la impresión 3D sigue desempeñando un papel mucho más importante en las fases de investigación y diseño. El modelado de conceptos (70%), los prototipos funcionales (66%) y la investigación y desarrollo (44%) fueron las principales aplicaciones para los encuestados.

 

La calidad de impresión y el rendimiento de la impresora son los factores principales a la hora de elegir una impresora 3D. Una impresora es tan buena como sus piezas impresas en 3D. Los encuestados afirmaron que la precisión dimensional (61%) y la confiabilidad (65%) son los principales factores que influyen en sus selecciones de impresoras.

 

Si bien existe una variedad de tecnologías de impresión 3D, FDM sigue siendo la más utilizada. La mayoría de los encuestados (77%) utiliza impresoras 3D FDM / FFF en su repertorio, mientras que el 27% utiliza tecnología SLA. Como era de esperar, los plásticos (93%) y las resinas (25%) fueron los principales materiales utilizados. Los costos y la experiencia técnica son las principales barreras para implementar la impresión 3D. El 53% de los encuestados dice que la falta de presupuesto les impide utilizar plenamente la impresión 3D, mientras que el 29% menciona la falta de experiencia técnica. Los encuestados esperan que la tecnología, los materiales y las aplicaciones se desarrollen en los próximos 3-5 años. El 61% de los encuestados espera que surjan más materiales, mientras que el 58% espera que disminuya el costo de usar la tecnología.


Fuente: MakerBot



miércoles, 22 de enero de 2020

HACIA UNA TRANSFORMACIÓN INTELIGENTE DE LOS DATOS EN LAS GRANDES INDUSTRIAS


Con la evolución de la Cuarta Revolución Industrial y la transformación digital, nos enfrentamos a un nuevo paradigma que trae consigo numerosos beneficios, pero también grandes desafíos. Tanto las formas de trabajar como las de relacionarnos con otros han cambiado, y están en continua transformación.




Mientras que los cambios producidos por la Cuarta Revolución Industrial se estarían refiriendo a aquellos que afectan en general a la sociedad en su conjunto, podríamos entender los cambios que afectan únicamente a la transformación en las empresas como Industria 4.0. Es decir, aquellos cambios en la fabricación y en las interacciones entre los seres humanos y las máquinas en el trabajo. En este sentido, los conceptos se retroalimentan, pues las empresas son uno de los agentes de mayor peso entre todos los actores que forman parte de la sociedad e impulsan los cambios.


Esta transformación digital, afecta a las empresas en gran medida, y requiere de un importante proceso de adaptación continua que debe darse a través de la inclusión y la sostenibilidad. Tal y como se indica en el Informe del Parlamento de la Unión Europea, detrás de la "Industria 4.0, Digitalización para la productividad y el crecimiento", se dan ciertas tendencias clave a modo de desarrollos tecnológicos que afectan a la transformación.

  • La aplicación de las tecnologías de la información y la comunicación (TICs), para la digitalizar e integrar la diferente información.
  • Sistemas ciberfísicos para controlar los procesos. También entraría aquí los avances en sistemas físicos, como sensores, robots inteligentes, etc.
  • Comunicaciones de red, donde se incluyan las diferentes tecnologías inalámbricas y de Internet, para sincronizar máquinas, personas, productos o sistemas.
  • Simulación, modelado y virtualización en el diseño de productos y el establecimiento de procesos de fabricación.
  • Recopilación de grandes cantidades de datos, y su análisis y explotación, ya sea directamente en el centro productivo o mediante análisis de big data y computación en a nube.
  • Mayor soporte basado en las TIC para trabajadores humanos, incluidos robots, realidad aumentada y herramientas inteligentes.



Si hay algo destacable en esta Cuarta Revolución Industrial es la fusión de las diferentes vías impulsoras del cambio: digitales y físicas, que, por primera vez, pueden verse incluso fusionadas con las biológicas. A partir de ahí, la Industria 4.0 se presenta especialmente transformadora.

En este sentido, las empresas deben situar el foco especialmente en la personalización masiva y la mejora de la seguridad, dos de los principales retos a los que nos enfrentamos. Para esto, ser capaces de trabajar en un entorno de nube y tener un bucle de retroalimentación en tiempo real habilitado por la tecnología reduce el margen de error al mínimo, proporciona una visión general y permite las soluciones y la toma de decisiones con mayor inmediatez, mejora, precisión, y proactividad.

Una de las principales claves para aumentar la eficiencia en las instalaciones es dirigir la atención hacia los datos y la información de la ingeniería. Con la enorme cantidad de datos a los que nos enfrentamos, es preciso para ello contar con soluciones y herramientas de Big Data que nos permitan una gestión eficaz.

Para avanzar hacia el Big Data desde un planteamiento que permita lograr los beneficios que la Industria 4.0 proporciona, es preciso aprovechar la información ya existente. Las soluciones de administración de información de ingeniería más inteligentes, como SmartPlant Foundation y SmartPlan Fusion, permiten a los operadores y propietarios de instalaciones convertir los datos dispersos y desestructurados en información de ingeniería inteligente. Cuando esta información es procesable, precisa y está actualizada, se puede disponer de ella a través de aplicaciones, sin huella "zero footprint", que pueden acceder de forma segura a las informaciones críticas en cualquier momento y casi desde cualquier plataforma.

En definitiva, el acceso a la información precisa y actualizada es la clave principal para aprovechar el Big Data en las empresas y avanzar hacia la toma de decisiones óptima, eficaz y acertada, sobre todo en grandes industrias que requieran de seguridad y eficiencia.

Por supuesto, estas mejoras tienen un coste, por lo que será preciso contar con un socio tecnológico confiable e innovador, que permita mitigar y convertir nuestros datos en activos inteligentes para nuestra empresa.





domingo, 15 de diciembre de 2019

Internet industrial de las cosas: una revolución

Concepto de un sistema de automatización industrial. Fuente: Ismael Minchala
El internet industrial de las cosas, IIoT por sus siglas en inglés, se refiere principalmente a una revolución en la forma en la que la automatización industrial, a la fecha, es concebida.

La estructura actual de un sistema de automatización, típicamente, se basa en la arquitectura de manufactura integrada por computador, CIM por sus siglas en inglés. Esta arquitectura se divide en 5 niveles: campo, proceso, supervisión, sistemas de ejecución de manufactura, MES por sus siglas en inglés, y planeación de recursos empresariales, ERP por sus siglas en inglés. La imagen muestra el concepto de un sistema CIM. La interconexión de las tres primeras capas del modelo CIM involucra el uso de redes industriales y de campo, por ejemplo, PROFIBUS DP, PROFIBUS PA, MODBUS, etc.

Es una práctica común en sistemas de automatización el uso de los tres primeros niveles de la arquitectura CIM debido, en muchas ocasiones, a costos de implementación elevados de una arquitectura completa. En cualquier caso, la forma en la que actualmente se automatizan procesos de manufactura involucra la planeación de islas de automatización, en donde cada arquitectura CIM, completa o truncada, corresponde a la automatización de un proceso.

El IIoT, por otro lado, propone una arquitectura flexible que basa su operación en tecnologías emergentes de conectividad y la virtualización de servicios. En este contexto, por ejemplo, una arquitectura truncada de tres niveles, podría con relativa facilidad virtualizar las capas 4 y 5 de la arquitectura CIM -MES y ERP-, a la vez que la interconexión entre islas de automatización se torna una cuestión de selección adecuada de tecnologías de conectividad a internet, que entre otras cosas garanticen: seguridad, resiliencia y bajo consumo energético. La imagen muestra el concepto de interconexión de islas de automatización a través de tecnologías de internet.

Esta propuesta tecnológica, como visión amplia, promueve alta conectividad, gran potencialidad en el manejo de grandes volúmenes de datos de producción y toma de decisiones inteligentes a través de la interacción de objetos digitales que representan símiles físicos, sensores y actuadores, en diversas localizaciones geográficas.

Es importante, por tanto, además de la conectividad al internet de un proceso, otras áreas de desarrollo, entre las que se destacan la inteligencia artificial, big data y tecnologías de virtualización.
En conclusión, la cuarta revolución industrial, como también se le llama al IIoT, promete el desarrollo de tecnologías habilitantes que permitan consolidar la cultura de ‘expectativa embebida’, en la que se espera encontrar el control del mundo, en este caso los sistemas de automatización industrial, en la palma de la mano a través de una aplicación móvil. (O)

Ismael Minchala
difusion.ciencia@ucuenca.edu.ec
 
 
Publicado el 8 de diciembre de 2019