Ámbitos de actuación

Industrie 4.0: ámbitos de actuación

En gran parte independiente y con capacidad de adaptación: estas son las principales propiedades de la producción inteligente del mañana.

¿Cómo es la producción inteligente del mañana? Presentamos esta producción junto con los productos que hoy ya brindan la oportunidad de avanzar hacia Industrie 4.0.

Sobre la base de nuestra experiencia en la técnica de unión y de la automatización, trasladamos las ventajas a veces abstractas de Industrie 4.0 a ámbitos de actuación orientados a la práctica. Para ello, las ventajas de la digitalización en cuanto a calidad, flexibilidad, eficiencia y rentabilidad se hallan en primer plano.

La digitalización mejora los procesos en la construcción de herramientas

Procesos digitales en la construcción de herramientas  

Las placas digitales proporcionan la base de información para decisiones pendientes

La digitalización es la base de Industrie 4.0. Los productos y los procesos se crean en primer lugar virtualmente y son totalmente transparentes.

Durante todo el ciclo de vida de un producto se respaldan todas las fases de proceso dentro de la red de creación de valor con una descripción digital uniforme, p. ej. la ingeniería, la instalación o la producción. Todos los estados de servicio se conocen en todo momento y su visualización simplifica la planificación, el análisis y el funcionamiento.

Ejemplo de Industrie 4.0: utilizar actualmente las ventajas de los datos digitales

Las complejas herramientas de moldeo por inyección sirven para fabricar piezas de plástico de filigrana, que debido al número cada vez mayor de productos finales más individuales con más frecuencia deben estar disponibles en menos tiempo.

Los datos se utilizan continuamente para optimizar procesos. Para ello, los datos digitales se asignan de forma inequívoca al producto físico. Así es como surge un módulo de Industrie 4.0, el sistema ciberfísico. Mediante esta conexión a sistemas superiores se dispone de informaciones referidas al proyecto, p. ej. costes o tipo de material. Las placas digitales proporcionan la base de información para decisiones pendientes. Además, la realidad aumentada, la ampliación apoyada por ordenador de la realidad, contribuye a determinar las coordenadas para el posicionamiento de eyectores para herramientas de moldeo por inyección.

Para producir de forma completamente automática en el futuro y de este modo ahorrar tiempo y costes, las herramientas y los procesos se describen de forma totalmente digital.

Comunicación segura en la producción de módulos de E/S

Producción de módulos de E/S  

En Phoenix Contact los módulos de E/S se fabrican de forma completamente automática en el tamaño de lote uno

Mediante infraestructuras de red, los sistemas mecatrónicos inteligentes se comunican a través de localizaciones y empresas. Para ello, se utilizan únicamente interfaces estandarizadas y abiertas.

Esta comunicación basada en Ethernet e Internet interconecta estructuras descentralizadas y es la base para procesos de producción flexibles, que se optimizan ellos mismos. El requisito clave para ello es una protección fiable frente a accesos no autorizados de terceros y frente a fallos eléctricos.

Ejemplo de Industrie 4.0: comunicación segura en la producción

Con un número de variantes que crece constantemente y tamaños de lote pequeños, los módulos de E/S Axioline deben poderse fabricar de forma rentable.

En cuanto el material se halla en el portapiezas, se produce la conexión al sistema superior mediante un tag RFID. La recirculación ampliable a voluntad permite la interconexión flexible de todos los recursos de producción imaginables en un sistema de producción. Los puestos de trabajo, las máquinas de montaje y las celdas de ensayo necesarios para el proceso de fabricación se acoplan fácilmente. Para este fin, se necesitan interfaces uniformes así como el sistema de control autónomo de los procesos básicos. El concepto permite la producción simultánea de distintas variantes.

Los procesos de producción complejos requieren estructuras de comunicación inteligentes. La elevada complejidad de la instalación puede ser dominada por las personas mediante la comunicación entre el producto y el sistema de control.

Automatizar con la máxima eficacia

Producción individual de amplificadores de separación  

Las paletas de mercancías establecen la conexión con el sistema de producción mediante el tag RFID

El comportamiento con capacidad de adaptación hace que la producción sea resistente frente a perturbaciones de cualquier tipo y que sea flexible para una eficiencia máxima. No hay ningún sistema de control central, sino una interacción inteligente. Los sistemas de control descentralizados se adaptan de forma independiente a procesos, medios de producción y participantes.

Los procesos complejos y los eventos inesperados pueden guiarse y optimizarse fácilmente. De este modo, la producción del tamaño de lote uno para los costes bajos de la producción en serie se convierte en realidad.

Ejemplo de Industrie 4.0: producción rentable del tamaño de lote uno

La individualización de amplificadores de separación Mini Analog se lleva a cabo en el configurador web, del que resultan aprox. 1000 versiones de equipo distintas.

Las celdas de proceso de libre parametrización producen amplificadores de separación individuales según los deseos del cliente. La instalación funciona de forma muy eficiente gracias al flujo de material continuo en la cadena de proceso y a los tiempos de reajuste mínimos. Para ello, las celdas de proceso de libre parametrización se acoplan y/o desacoplan automáticamente. La instalación integra estas estaciones de forma independiente, por lo que no es necesaria una costosa instalación. Los empleados conectan los módulos sin complicaciones con corriente, aire comprimido y la red IT. La producción también es apta para adaptación gracias a la configuración específica para variantes y gráfica de la secuencia de proceso.

Los tamaños de lote pequeños ya pueden fabricarse ahora con los costes de una producción en serie. El sistema de producción inteligente e independiente es rentable a largo plazo.

Técnica de unión líder tecnológicamente

Cablear sin herramientas  

Con la tecnología de conexión push-in, los robots pueden cablear de forma automática

La complejidad cada vez mayor y la interconexión en la industria requieren conexiones eléctricas seguras así como identificaciones permanentes e inequívocas de todos los componentes.

Un cableado rápido y sin fallos ahorra tiempo en el proceso de instalación para energía y datos. A ello contribuye p. ej. la tecnología de conexión push-in, con la que tanto los participantes descentralizados como los armarios de control pueden cablearse de forma claramente más rápida.

Ejemplo de Industrie 4.0: tecnología de conexión push-in

Los procesos de fabricación con capacidad de adaptación deben optimizar los gastos de equipamiento en instalaciones modulares.

En caso de instalaciones nuevas o modificaciones en una instalación, las tecnologías de conexión innovadoras y los sistemas de instalación enchufables reducen los costes y los tiempos de montaje mediante un cableado rápido y sin fallos. Para ello se ha desarrollado la tecnología de conexión push-in para la conexión de conductores directa: los conductores rígidos o equipados con puntera pueden empalmarse directamente y sin herramientas. El contorno de resorte especial permite una introducción manual o automática de conductores con puntera a partir de 0,34 mm². La apertura de los resortes se produce con el pestillo de accionamiento, fácilmente y sin contacto directo con partes conductoras.

Con la conexión de conductores que permite el ahorro de tiempo, los cableados pueden implementarse rápida y fácilmente. Las fuerzas de inserción bajas facilitan claramente el cableado.

Aplicación de procesos complejos en la producción de amplificadores de separación

Manejo sencillo  

Apoyo al usuario con asistente y escenarios de soluciones visualizados

A pesar de la complejidad cada vez mayor, tanto la operación como la decisión le resultarán más fáciles gracias a la capacidad de aprendizaje del sistema.

Los sistemas de asistencia muestran las opciones de manejo que necesita el usuario en su situación actual.

Ejemplo de Industrie 4.0: comunicación hombre-máquina

Los procesos de producción complejos requieren estructuras de comunicación inteligentes, que faciliten al usuario la información relevante en el momento y el lugar adecuados.

El usuario únicamente ve los datos y las opciones que necesita en la situación actual. Además, se evalúan sus experiencias al implementar las tareas así como la solución de averías para seguir mejorando la futura puesta a disposición de información relevante. De este modo, tanto el manejo de la aplicación como la toma de decisiones resultan más fáciles y no más difíciles.

El apoyo al usuario y los escenarios de soluciones visualizados solo muestran la información necesaria actualmente.

Digitalización de la domótica

Comprobación del consumo de energía de una instalación en la tablet  

La gestión de la energía activa optimiza los procesos de suministro

Todos los datos necesarios para una gestión inteligente están disponibles de forma que el uso de la energía y el material puede adaptarse de forma personalizada y precisa.

La infraestructura de edificios y de producción se planifica con previsión y se optimiza fácilmente durante el servicio.

Ejemplo de Industrie 4.0: trabajar de forma eficiente y ahorrar recursos

Actualmente, se está produciendo un cambio de la automatización clásica hasta la digitalización de la domótica.

El ecosistema Emalytics basado en IoT combina la técnica de control de edificios con la gestión de energía y los servicios Business Intelligence en una única solución. Los Smart Devices así como también los equipos, sensores y actuadores de la domótica convencional se integran directamente en el nivel de gestión IoT sobre la base de protocolos e interfaces estandarizados. Todos los datos, a pesar de la fuente de la información, están disponibles como objeto de información para junto con el mismo optimizar los procesos de la domótica.

Para la gestión de edificios y la energía se crean soluciones continuas para el servicio eficiente hasta la integración de instalaciones de producción. De este modo, aumenta la eficiencia energética y se reducen los costes de funcionamiento.

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