AutomociónProyecto de investigación de la UE metaFacturing: reinvención de los ensayos destructivos en la fabricación de metales

Reducir el uso de materiales de ensayo en un 20 por ciento: este es uno de los objetivos del proyecto de investigación metaFacturing financiado por la UE. Para tal fin se va a desarrollar una estructura que permitirá utilizar digital twins, o gemelos digitales, en la producción masiva de metales. Con ello se pretende eliminar la necesidad de realizar los ensayos destructivos de tan alto coste. La empresa VITRONIC, con sede en Wiesbaden, es uno de los seis socios que participan en este proyecto a tres años.

Los ensayos de materiales destructivos son un mal necesario en la producción metalúrgica. Implica trocear componentes soldados, por ejemplo, para inspeccionarlos y evaluar la calidad de su interior. Este proceso dista de ser ideal por dos aspectos. El primero, resulta muy caro. La inspección es un proceso lento en el que intervienen personas y máquinas. Además, el componente inspeccionado no deja de ser un desecho. El consumo innecesario de material es malo tanto por lo que a costes se refiere como al medio ambiente. 

El segundo, los ensayos de materiales destructivos generan relativamente pocos datos. Su elevado coste reduce los análisis a muestras aleatorias. Por lo tanto, tienen que pasar meses para disponer de ensayos suficientes con los que identificar patrones. Además, las piezas de trabajo se examinan solo por los puntos de corte. El aspecto de otras áreas sigue siendo desconocido.

Por todo ello, la industria metalúrgica está buscando maneras de reducir los ensayos de materiales destructivos o incluso de eliminarlos por completo. De esta manera se podría reducir, de manera significativa, tanto el consumo de recursos como los costes de fabricación. Los procesos de producción pasarían a ser más sostenibles, sólidos y competitivos.

Este proceso pasa obligatoriamente por la digitalización y el uso de los datos. De hecho, esta es la idea en la que se basa el proyecto de investigación metaFacturing financiado por la UE. VITRONIC es uno de los socios del proyecto, liderado por Dr. Peter Daniel. La empresa con sede en Wiesbaden contribuye con su experiencia en el campo de la inspección de calidad visual automatizada.

En términos concretos, la visión es ser capaz de mapear toda la cadena de procesos a partir de los gemelos digitales. Para hacerlo, en términos sencillos, se crea una copia digital de una línea de producción física y se alimenta con parámetros de proceso y datos de medición reales. Las piezas de trabajo “producidas” en la simulación se corresponden al cien por cien con sus homólogas físicas, como si fueran gemelos idénticos.

Así, para examinar la calidad de una pieza de trabajo física basta con evaluar los datos de su gemelo digital. Los defectos de fabricación pueden detectarse en el gemelo. Ya no es necesario destruir una pieza de trabajo para realizar la inspección. El resultado es que los fabricantes ahorran grandes cantidades de dinero y materiales. Otra ventaja: la inspección no se realiza con muestras aleatorias esporádicas sino que todas las piezas de trabajo son sometidas a una inspección y evaluación digital. Al cabo de unas pocas horas ya es posible disponer de más datos de los que se obtendrían en un año con el otro método. Además, los defectos se detectan mucho antes, con la consiguiente optimización de los procesos.

Hoy en día todavía se trata de una teoría: la ingente cantidad de parámetros y factores determinantes hace que el desarrollo de los gemelos digitales para la producción metalúrgica sea extremadamente complejo. El proyecto de investigación pretende desarrollar un marco basado en diferentes tecnologías. La idea es permitir que los fabricantes desarrollen soluciones económicas para su producción masiva.

Información breve sobre el proyecto metaFacturing

Seis líderes de mercado de cinco países europeos colaboran en el proyecto metaFacturing. (El nombre completo del proyecto es “Datos y metadatos para la digitalización avanzada de las líneas de fabricación industriales.”) Se trata de un proyecto de investigación cofinanciado por la UE que durará tres años. Lanzado en febrero de 2023, los objetivos son reducir la utilización de materiales en los ensayos en un 20 por ciento y mejorar la tasa de reciclaje de los materiales en más de 20 por ciento. 

Cuando finalice el proyecto, la estructura de gemelos digitales debería estar implementada: al menos en dos grandes centros de producción de la UE y como mínimo en cinco proveedores y proveedores de servicios tipo PYME. El objetivo de metaFacturing es contribuir a fortalecer el liderazgo de mercado de la industria europea en términos de sostenibilidad. También se pretende fomentar los objetivos generales de la UE relacionados con la sostenibilidad y la protección del medio ambiente.

Para obtener más información y novedades sobre el progreso del proyecto, visite el sitio web oficial en https://metafacturing.eu.