Máquinas herramienta conectadas con la nube

Investigadores de tres Institutos Fraunhofer trabajan juntos en el Centro de Alto Rendimiento Fraunhofer para la Producción Adaptada e Interconectada con el fin de lograr la conectividad completa de máquinas y sensores para evaluar todos los datos de producción grabados con algoritmos inteligentes, en tiempo real. Este trabajo se presentó durante Hannover Messe y allí­ demostraron las posibilidades de diagnóstico y predicción que esto ofrece para la manufactura de productos exigentes en diversos sectores.

“Equipamos los sistemas de producción con numerosos sensores que transmiten continuamente datos de medición desde las máquinas a una base de datos central. Además, enví­an los datos de forma inalámbrica a través de redes móviles de 5ª generación (5G)”, comenta Thomas Bergs, director Ejecutivo del Instituto Fraunhofer de Tecnologí­a de Producción en Aquisgrán (Alemania).

Los datos recopilados se almacenan en una nube especialmente desarrollada llamada “Virtual Fort Knox” y allí­ se procesan y analizan con algoritmos y aplicaciones de tecnologí­a. Este análisis ayuda a revelar nuevas y sorprendentes correlaciones, como los patrones de vibración que indican que la herramienta en una fresadora está desgastada. Cuando la información vuelve a la unidad de control de la máquina, el cí­rculo se cierra: por ejemplo, con una advertencia de que la herramienta debe ser reemplazada.

Para ilustrar las diversas posibilidades de aplicación para digitalizar e interconectar las instalaciones de producción, los expertos del Instituto Fraunhofer se unieron con sus colegas del Instituto Fraunhofer de Tecnologí­a Láser ILT y el Instituto Fraunhofer de Biologí­a Molecular y Ecologí­a Aplicada para construir seis aparatos diferentes para aplicaciones piloto que incluyen cadenas de proceso para la fabricación de álabes de turbina, para producir medicamentos en plantas y para fabricar módulos de baterí­a para automóviles eléctricos.

Cabe señalar que, por ejemplo, al fabricar componentes de turbina para motores de avión, la precisión y la seguridad son de suma importancia. Actualmente, las aspas se fresan en su mayorí­a a partir de un bloque sólido de titanio utilizando máquinas herramienta. Esto puede causar vibraciones que provocan imprecisiones durante el mecanizado. Para resolver este problema, se instalaron en el aparato piloto sensores capaces de registrar con precisión las vibraciones de hasta centésimas de milí­metro y algunos milisegundos. En el futuro, los enormes volúmenes de datos recopilados durante este procedimiento se transmitirán a través de la red 5G a la Virtual Fort Knox.

“Solo la transmisión inalámbrica de datos con 5G crea las condiciones necesarias para enviar comandos de control a la máquina herramienta en tiempo real, y evitar tales vibraciones ajustando rápidamente la máquina, incluso antes de que aparezcan”, puntualiza Bergs.