Início / Noticias / Bosch Rexroth / Soluciones de automatización para la fábrica del futuro

Soluciones de automatización para la fábrica del futuro

Soluciones de automatización para la fábrica del futuro: Bosch Rexroth como socio de sistemas para fabricantes de máquinas y usuarios finales.

Soluciones de automatización para la fábrica del futuro

Muchas personas actualmente están tratando de imaginar la fábrica del futuro: un lugar donde internet de las cosas ha establecido firmemente, donde las soluciones de automatización flexibles hacen posible productos personalizados con tamaños de lotes de una sola unidad, y donde las corrientes de valor virtual y real se fusionan en una producción conectada. Muchas de estas características ya son realidad, están en el horizonte o se han convertido en principios generalmente aceptados.

En su propia red de producción internacional, el propio Bosch Rexroth está experimentando cómo están cambiando las condiciones generales de los fabricantes y qué nuevos desafíos deben superarse. Las soluciones de automatización y electrificación de la unidad de negocios recientemente reestructurada de Bosch Rexroth AG han cooperado estrechamente con las plantas del Grupo Bosch para desarrollar productos,  soluciones y servicios de automatización orientados al futuro y ponerlos a disposición de los fabricantes  de máquinas y usuarios finales.

¿Por qué el tema de la Industria 4.0 se ha vuelto tan importante estos días?

Debido a que las condiciones marco para las empresas industriales han cambiado. Los mercados que se vuelven cada vez más volátiles con ciclos de vida del producto cada vez más cortos exigen una mayor flexibilidad y tiempos de entrega más cortos. Esto significa que la producción es cada vez más compleja.
En la producción en masa, tanto la presión de costes como los estándares de calidad están aumentando en igual medida. Hasta ahora, los fabricantes han aprovechado la disponibilidad y los tiempos de procesamiento más cortos para lograr mejoras en la productividad.

Al mismo tiempo, el comportamiento del consumidor ha cambiado. Los consumidores esperan cada vez productos más individualizados y, lo ideal es que se entreguen al día siguiente. La producción flexible que necesitan esos productos requiere una gestión sofisticada de variantes para poder cumplir con los cortos tiempos de entrega esperados.

La digitalización de todas las áreas de la vida con nuevas formas de comunicación posibilitadas por Internet también tiene un papel que desempeñar. Todo esto constituye la base de un modelo de negocio disruptivo que, por ejemplo, hace posible la producción bajo pedido, con tamaños de lote de uno, a precios competitivos y estándares de calidad consistentes.

Pensando fuera de la caja

Para comprender todo el potencial de la fábrica del futuro, es útil echar un vistazo desde una perspectiva completamente diferente. Si observa lo que no se puede cambiar a través de la conectividad en la fábrica del futuro, ¿cuánto queda? Sorprendentemente poco: el suelo, las paredes y el techo. El resto de la fábrica: las máquinas, las topologías de automatización, los equipos, las vías de comunicación, incluso las personas y cómo funcionan juntas están sujetas a los cambios exigidos por la fábrica del futuro.

Los especialistas de producción en nuestras propias plantas están comprometidos activamente con estos problemas y ya están trabajando en la próxima generación en producción en serie. Sobre la base de los sistemas de producción establecidos, las redes de TI aumentarán la transparencia y reducirán aún más el desperdicio. La producción podrá lograr nuevos récords en términos de calidad, costo y disponibilidad. Para que esto suceda, las empresas utilizarán módulos de producción estandarizados, que como parte de las redes de producción internacionales serán los mismos en todas partes.

La fábrica del futuro también será altamente flexible y capaz de producirse con lotes cada vez más pequeños, incluso en una sola unidad. Esto requiere flujos de valor estrechamente conectados, extremadamente flexibles y optimizados en la producción que describan un estado objetivo en el mundo virtual de la fábrica basado en datos y que estén en competencia positiva con el mundo real materializado. El objetivo es un intercambio continuo y la optimización de los valores reales y objetivos.

Las soluciones de automatización y electrificación de las unidades de negocio de Bosch Rexroth están trabajando en conjunto con los fabricantes de máquinas, usuarios finales, investigadores universitarios, asociaciones industriales, compañías de IT y unidades de negocios relacionadas en el Grupo Bosch para encontrar soluciones a estos desafíos exactamente. El nuevo enfoque de la empresa de tamaño mediano también permite que los proyectos de tecnología cruzada se completen de manera más eficiente y holística.

Inteligencia descentralizada y conectividad

Todos los indicadores y nuestra experiencia nos muestran la necesidad de una arquitectura de automatización basada en inteligencia distribuida y en la conexión de todos los equipos de producción. Al mismo tiempo, debe garantizarse la interoperabilidad en todos los niveles jerárquicos de la pirámide de automatización tradicional. Solo la conectividad sin restricciones garantiza la máxima flexibilidad en la (re) configuración del equipo.

Esto también incluye el desarrollo de un tipo de placa de identificación electrónica, que mide continuamente las variables físicas y transmite los datos a través de Bluetooth. El usuario puede leer los datos con una aplicación o con una herramienta web y evaluarlos a través de una solución de software basada en la nube.

Las funcionalidades de plug & work simplifican la conversión a nuevos procesos. Todos los módulos de la máquina se pueden conectar, desde el mecanizado, el ensamblaje y el embalaje hasta el transporte de mercancías en la planta. Los sistemas de transporte autónomo se ocupan de los flujos de materiales.

Esto hace que la fábrica del futuro sea altamente flexible y la producción se configure independientemente del producto a fabricar. La comunicación entre máquinas y sistemas en fábrica es principalmente inalámbrica. Los conjuntos de soluciones estructuran y optimizan los diseños de producción, y capturan y analizan todos los datos operativos. De esta manera, los empleados pueden confiar en datos en tiempo real en la mejora continua de los procesos y detectar el desgaste con la suficiente antelación para evitar paradas de producción debido a los tiempos de parada de la máquina.

Inteligencia para todas las tecnologías de automatización.

La electrificación o hibridación amplía la gama de funciones de todas las tecnologías participantes. Ya en la actualidad, las guías lineales o los conjuntos hidráulicos pueden recopilar datos operativos. Incluso las máquinas y módulos no conectados previamente instalados pueden conectarse de forma retroactiva con las puertas de enlace IoT para capturar y visualizar las condiciones operativas.

Actualmente, Rexroth está desarrollando soluciones para transmitir tales datos de forma inalámbrica en anchos de banda altos y para evaluarlos con el Production Performance Manager, por ejemplo. Incluso los componentes que hasta ahora eran puramente mecánicos, como las guías lineales, muy pronto podrán controlarse a sí mismos, diagnosticar errores y detectar desgaste antes de que se produzcan tiempos de inactividad.

Bosch Rexroth se ha fijado el objetivo de impulsar el concepto de inteligencia distribuida, permitiendo el procesamiento de información en todos los niveles: en controles (integrados) directamente involucrados en la producción, en el borde de las redes (computación de borde) o en la nube. Esto proporciona a los usuarios una cobertura óptima para sus requisitos y circunstancias. Con una conectividad total, es posible garantizar una combinación rápida de funcionalidades de conexión y trabajo y crear un entorno de optimización automática.

En la fábrica del futuro, una nueva arquitectura conectará todos los componentes con sistemas de TI de alto nivel y aplicaciones basadas en la nube. Bosch Rexroth ya tiene soluciones iniciales en las que el mundo de TI y la automatización están creciendo juntos y se complementan entre sí. Para hacer esto, la compañía utiliza la Open Core Interface en todos los equipos. Una tecnología de control (virtual) llega desde sensores inteligentes a la nube. El hardware y el software se están desacoplando cada vez más y se pueden utilizar aplicaciones de software idénticas en cualquier pieza de hardware de Rexroth. Un ejemplo inicial es la puerta de enlace IoT que pronto podrá conectar cualquier equipo.

Ejemplos

La inteligencia distribuida se manifiesta en todas las tecnologías y brinda a los fabricantes de máquinas nuevas opciones. Los servodrives libres de armario de control IndraDrive Mi con controles integrados reducen el trabajo de cableado requerido hasta en un 90% y los gabinetes de control que eran una necesidad hasta ahora pueden ser reemplazados parcial o totalmente. Los cables híbridos como solución de un solo cable eliminan el doble esfuerzo habitual para cables de comunicación y electricidad separados que se han requerido hasta ahora. Los grupos de ensamblaje de motor / accionamiento sin armario con controles multi-eje integrados están impulsando la modularización en la fabricación de máquinas y cumplen con los requisitos de flexibilidad y (re) configurabilidad en la fábrica del futuro.

El grupo hidráulico inteligente CytroPac es la mitad del tamaño y consume hasta un 80% menos de energía. Se integra con su propia inteligencia en sistemas conectados.

Los sistemas de raíles con el Sistema de Medición Integrado IMS-A capturan los datos operativos además de los datos medidos e indican el desgaste de manera proactiva para que haya tiempo suficiente para evitar los tiempos de inactividad.

Los equipos de transferencia, como los sistemas de movimiento lineal, se están actualizando a los nuevos requisitos de producción con órdenes de trabajo digitalizadas, y los portapiezas de trabajo se mueven con alta precisión a posiciones definidas independientemente entre sí en las líneas de procesamiento.
Próximamente, los sistemas de transporte autónomos con tecnología de transmisión sin gabinete se moverán por las salas de producción y trabajarán en los productos mientras se mueven. El ActiveShuttle es un paso en esta dirección. Se mueve de forma autónoma e inteligente a través de una fábrica. La arquitectura del software está basada en la aplicación. Los usuarios pueden combinar de manera flexible y (volver a configurar) las aplicaciones.

En el ensamblaje, que se caracteriza por una amplia gama de variantes, los sistemas de asistencia digital apoyarán a los empleados mejor que nunca. Las estaciones de trabajo de ensamblaje con asistencia activa brindan a los empleados instrucciones de trabajo que se ajustan al nivel de capacitación y conocimiento de la persona. Los sistemas de ajuste inteligentes capturan todos los datos de ajuste, los comparan con los valores objetivo y los documentan a la perfección.

La nueva generación del control de soldadura PRC7000 con algoritmos de control adaptativo garantiza soldaduras por puntos de alta calidad constante para una amplia variedad de combinaciones de espesor de lámina de acero a aluminio. Los procedimientos de control y monitoreo de procesos adaptativos están capacitados para una referencia y, por lo tanto, permiten tiempos de aceleración significativamente más rápidos en los entornos de producción. Los controles de soldadura PRC7000 están preparados para conectividad horizontal y vertical en entornos de la Industria 4.0. Las nuevas herramientas de software y el diseño modular del sistema reducen los tiempos de inicio y cambio.

Con Active Assist, diferentes sistemas de asistencia, como cámaras 3D, sensores de sonido ultra y medidores de par, se hacen cargo de la documentación de garantía de calidad y ayudan a los empleados a eliminar los errores. Dentro del Grupo Bosch, el sistema ya está en uso en varias plantas. La experiencia del mundo real con el sistema muestra costos hasta un 40% más bajos debido a errores y períodos de entrenamiento hasta un 20% más cortos.

A través de una comunicación ininterrumpida basada en datos en tiempo real, la conectividad a través de estándares abiertos amplía el rango de opciones disponibles en términos de funcionalidad y capacidad de intervención. Los conjuntos de soluciones como ActiveCockpit y Production Performance Manager capturan, analizan y visualizan todos los datos de producción relevantes de una línea y brindan soporte con evaluaciones en tiempo real y mejora continua de los procesos. Cada vez más, los conceptos que involucran la monitorización de la condición y el mantenimiento preventivo también se están afianzando.

El prerrequisito básico para la fábrica del futuro son los estándares independientes del fabricante para la comunicación y el intercambio de datos en todos los niveles. OPC UA también se está estableciendo cada vez más como un protocolo de máquina a máquina. En relación con las redes sensibles al tiempo, esto cumple con los requisitos de automatización con respecto a la capacidad en tiempo real. Los estándares complementarios, como Sercos OPC UA, combinan la comunicación establecida en tiempo real desde la automatización con el nuevo estándar y combinan ambos protocolos en una sola red.

Objetivo: soluciones de automatización para la fábrica del futuro.

Bosch Rexroth está desarrollando tecnología de automatización para la fábrica del futuro. Los nuevos productos y soluciones primero tienen que probarse con éxito en nuestras propias plantas y luego se comercializan ampliamente. Como usuario principal, Bosch Rexroth conoce los requisitos y los potenciales de conectividad en la producción y se complace en demostrarlos, por ejemplo, con un recorrido de la planta I4.0 para clientes u otras partes interesadas.

En la planta de productos electrónicos de Lohr-Wombach, ya se ha introducido una conectividad integral y se están obteniendo importantes perspectivas todos los días para los requisitos de la automatización del mañana, perspectivas que Bosch Rexroth también implementa en sus propios "Laboratorios de innovación". En el viaje a la fábrica del futuro, Bosch Rexroth está buscando activamente trabajar con otros y confía en la cooperación con investigadores universitarios, asociaciones industriales, compañías de TI, fabricantes de máquinas y usuarios finales.

Las nuevas soluciones inalámbricas crean los requisitos previos para una movilidad casi ilimitada de máquinas y plantas dentro de la fábrica del futuro. En lugar de cables de alimentación, las máquinas recibirán alimentación inductiva desde el piso de la sala. La carga inductiva ya se implementó con éxito en la vida cotidiana en teléfonos móviles y automóviles eléctricos. Pronto estarán disponibles equipos potentes y robustos para los pisos de los pasillos, así como las estaciones de recepción correspondientes en máquinas y plantas.

Se espera que el próximo estándar de comunicaciones móviles 5G se multiplique por diez a partir de 2019, lo que elevará la velocidad de transferencia de datos en la red de comunicaciones móviles y las redes WiFi a más de diez gigabits por segundo. Además, el estándar mejora principalmente el comportamiento en tiempo real y la robustez de la transmisión. El ancho de banda multiplicado y la conexión, que es estable en todas las condiciones, son requisitos previos importantes para la red inalámbrica completa de máquinas y sistemas, y para implementar los requisitos de seguridad de la máquina de acuerdo con los estándares

Más información

/noticias/marcas/29-rexroth
Bosch Rexroth S.L.U.
C/ Francisco Grandmontagne, 2
Parque Empresarial Zuatzu
20018 San Sebastián 

Tel: + 34 943 318 422

info.marketing@boschrexroth.es
www.boschrexroth.es

Controles y accionamientos eléctricos
Tecnología hidráulica
Tecnología de engranajes
Movimiento lineal
Tecnología de soldadura 
Tecnología de montaje