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El mantenimiento predictivo incrementa la productividad en procesos de mecanizado

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El mantenimiento predictivo incrementa la productividad en procesos de mecanizado

Los elevados ritmos de productividad en las fábricas provocan un continuo desgaste en las piezas de la maquinaria para el mecanizado. Sirva de ejemplo los husillos de bola, componentes críticos de la máquina que cuya rotura puede implicar su parada por un período de tiempo muy prolongado. Por este motivo, Ideko, el centro tecnológico vasco, trabaja en una solución para la detección en tiempo real de estas anomalías, para reducir los tiempos de inactividad en planta.

Las tecnologías asociadas a la Industria 4.0 permiten aplicar técnicas y métodos en el sector de la fabricación industrial con el firme propósito de mantener las máquinas activas el mayor tiempo posible, para reducir así los costes de producción y elevar la competitividad. Para conseguir esta meta resulta imprescindible la detección de anomalías en tiempo real.

En concreto, Ideko trabaja para diseñar, crear y desarrollar un sistema que permita que estos análisis se realicen de forma continua, mientras la máquina de mecanizado sigue en funcionamiento. Pese a que disponer de stock de estas piezas podría acortar los periodos inactivos por averías, en caso de rotura, el problema se agrava, así como el período hasta su reparación y/o los plazos de entrega de los repuestos necesarios, convirtiéndose en un problema grave para las empresas.

En este sentido, el caso de uso sobre la detección avanzada de anomalías en tiempo real en máquina en el que trabaja Ideko, se enmarca dentro del proyecto Serrano, una iniciativa europea que tiene como objetivo introducir un ecosistema novedoso de tecnologías basadas en la nube, abarcando desde recursos hardware especializados hasta conjuntos de herramientas software, que ofrezcan una mayor seguridad, privacidad y multitenancy (aplicaciones que se ejecutan en un mismo servidor pero sirven a múltiples clientes).

Diagnóstico óptimo en el sector del mecanizado

El proyecto se concretará en una plataforma general, aplicable a diferentes sectores, pero que estará especialmente indicada para aquellos servicios altamente exigentes, dinámicos, con características críticas en seguridad y de gran impacto, que plantean demandas heterogéneas como en servicios de almacenamiento en la nube, tecnología financiera y, como en el caso del centro tecnológico Ideko, en procesos de fabricación avanzada.

Pero también se investigará el almacenamiento seguro para la protección de datos contra ciberataques a la información digital, así como el lanzamiento seguro de una gran cantidad de procesamientos financieros que realizan operaciones en tiempo real las empresas industriales.

El proyecto Serrano, en el contexto de aplicación en Ideko, está vinculado a las estrategias de mantenimiento predictivo. Este tipo de técnicas, junto a la evaluación de la vida útil restante y al diagnóstico de elementos críticos de la máquina son recursos que se utilizan cada vez con una mayor frecuencia dentro de las plantas industriales.

Sin embargo, algunas de las soluciones utilizadas todavía requieren que la máquina se detenga antes de realizar el análisis con el parón consiguiente en la actividad. Éste es el caso del sector del mecanizado que actualmente está viviendo una auténtica revolución industrial, para adaptar sus procesos a las nuevas tecnologías existentes.

Proyecto de Ideko para el mecanizado 4.0

Por lo general, la máquina se detiene después de un tiempo de funcionamiento y se ejecuta un programa de diagnóstico de control numérico por computadora, conocido como CNC. Precisamente, este programa de CNC ordena a la máquina bajo inspección que realice algunos movimientos predefinidos a una velocidad controlada. Los resultados de las pruebas anteriores se comparan con las nuevas para calcular el estado actual del componente y decidir si su condición es lo suficientemente buena para seguir mecanizando, si necesitan mantenimiento o si necesita un reemplazo.

Sin embargo, los sensores de alta frecuencia y precisión utilizados en la adquisición de datos de la máquina generan grandes volúmenes de información, difícil de procesar en tiempo real usando computación en el Edge, debido a la disponibilidad limitada de estos recursos. Para realizar este salto, garantizando la calidad y la seguridad de la información, se utilizarán nuevos mecanismos y soluciones de software y hardware que combinen diferentes ventajas de la computación en la nube, en el edge y en HPC (Computación de Alto Rendimiento). Además, el funcionamiento en un entorno seguro y confiable, permitirá a los usuarios a controlar la privacidad de sus datos en estas infraestructuras compartidas.

El proyecto Serrano, coordinado por el Institute of Communication and Computer Systems griego, comenzó en enero de 2021 y tendrá una duración de tres años. El proyecto está formado por un consorcio de 11 socios tecnológicos y del mundo académico y cuenta con la financiación del programa europeo Horizon 2020.