El papel del gemelo digital en la manipulación de materias primas en el proceso de moldeo por inyección: Un paso hacia la Industria 4.0
En el panorama industrial actual, caracterizado cada vez más por la digitalización y la automatización, el gemelo digital desempeña un papel central. Especialmente en el campo del moldeo por inyección, el uso de gemelos digitales ofrece inmensas ventajas para aumentar la eficiencia, la calidad y la flexibilidad. En esta entrada del blog, arrojamos luz sobre la importancia del gemelo digital en el contexto de la producción interoperable de moldeo por inyección y presentamos los resultados del proyecto InterOpera, en el que participamos como socio.
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La visión de la Industria 4.0 y la importancia del armazón administrativo
La cuarta revolución industrial, conocida como Industria 4.0, persigue una cadena de valor interconectada e interoperable. En este contexto, todos los elementos, conocidos como activos, se comunican entre sí de la forma más autónoma posible para que los procesos de producción sean eficientes y resistentes. Un activo puede ser tanto un objeto físico (como una máquina) como una entidad virtual (como un programa informático o un documento). Para que esta comunicación sea eficaz, los activos deben definirse y representarse de forma normalizada en el mundo virtual. Aquí es donde entra en juego el shell de administración de activos, que sirve de aplicación concreta de un gemelo digital y se encuentra actualmente en proceso de normalización (IEC 63278).
Funciones y ventajas del shell de administración de activos
La cuarta revolución industrial, conocida como Industria 4.0, persigue una cadena de valor interconectada e interoperable. En este contexto, todos los elementos, conocidos como activos, se comunican entre sí de la forma más autónoma posible para que los procesos de producción sean eficientes y resistentes. Un activo puede ser tanto un objeto físico (como una máquina) como una entidad virtual (como un programa informático o un documento). Para que esta comunicación sea eficaz, los activos deben definirse y representarse de forma normalizada en el mundo virtual. Aquí es donde entra en juego el shell de administración de activos, que sirve de aplicación concreta de un gemelo digital y se encuentra actualmente en proceso de normalización (IEC 63278).
Estructura de los submodelos de shell de administración de activos
Los submodelos del shell de administración de activos tienen una estructura modular y constan de varios submodelos (SM) y SubmodelElementCollections (SMC), que describen las distintas propiedades de un activo. Cada submodelo contiene características específicas que se describen mediante metadatos de conformidad con la norma IEC 61360-1. Estas características pueden utilizarse en diferentes contextos y, en caso necesario, pueden ampliarse con características específicas de la empresa.
Submodelos ejemplares de la máquina de moldeo por inyección
Datos técnicos (Datos técnicos SM):
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- Unidad de sujeción (Unidad de sujeción SMC):
- Fuerza de sujeción máxima posible (MaxClampingForce)
- Distancias entre las columnas (SmallerClearDistBtwColumns, LargerClearDistBtwColumns)
- Dimensiones (Dimensiones SMC):
- Dimensiones para la sujeción del molde (SmallerMoldDimension, LargerMoldDimension)
- Fuerza de sujeción requerida (RequiredClampingForce)
- Unidad de sujeción (Unidad de sujeción SMC):
Montaje en molde (Montaje en molde SMC):
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- Distancias pequeñas y grandes entre las columnas (SmallerClearDistBtwColumns, LargerClearDistBtwColumns)
Unidad de control de temperatura (Unidad de control de temperatura SM):
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- Características técnicas para el control y la vigilancia de la temperatura
Valor añadido de las conchas de administración normalizadas
Identificación e interpretación claras:
Las carcasas estandarizadas de administración de activos permiten la identificación única y la interpretación uniforme de las características de los activos de moldeo por inyección en todo el mundo. Esto facilita la búsqueda automatizada de activos adecuados y la correcta interpretación de sus características.
Planificación automatizada de la producción:
Al comparar los requisitos técnicos de un componente con los datos de las máquinas y herramientas de moldeo por inyección, se puede automatizar y acelerar la planificación de la producción. Esto permite una selección basada en datos de la mejor combinación de máquina/molde y fomenta la flexibilidad y resistencia de la producción.
Gestión eficaz de datos maestros:
El uso de carcasas de administración estandarizadas permite acelerar la gestión de los datos maestros. La transferencia y sincronización automática de datos elimina la necesidad de introducirlos manualmente, lo que aumenta la calidad de los datos y reduce los errores.
Interoperabilidad e intercambio de datos sin fisuras:
Las funciones estandarizadas permiten un intercambio de datos fluido entre distintos activos sin necesidad de conversión previa de datos. Esto es especialmente importante para las empresas con un parque de máquinas heterogéneo.
Explorador de paquetes AASX: herramienta de administración y visualización
El Explorador de paquetes AASX es una herramienta central para trabajar con shells de administración de activos. Esta herramienta gratuita, desarrollada por Plattform Industrie 4.0, permite a los usuarios abrir, crear, editar y visualizar shells de administración de activos. El Explorador de paquetes AASX es compatible con el formato de archivo AASX, desarrollado especialmente para los shells de administración de activos.
Con el Explorador de paquetes AASX, los usuarios pueden ver y editar en detalle la estructura y las características de las carcasas de administración de activos. Por ejemplo, la fuerza de cierre máxima de una máquina de moldeo por inyección puede introducirse como característica y dotarse de los metadatos correspondientes. Esto permite documentar de forma exhaustiva y detallada las propiedades técnicas de un activo. El Explorador de paquetes AASX ofrece, por tanto, una interfaz fácil de usar para gestionar y personalizar eficazmente los módulos de gestión de activos.
Aplicaciones concretas y perspectivas
Los submodelos de shell de administración de activos para el ámbito del moldeo por inyección desarrollados en el proyecto InterOpera se publican como especificaciones IDTA y sirven de modelo para la creación de instancias de activos estandarizadas. Los fabricantes de máquinas y sistemas pueden utilizar estos modelos para convertir rápida y eficazmente sus sistemas de producción en gemelos digitales y crear así la base para una producción totalmente conectada en red y automatizada.
Los trabajos futuros se centrarán en el desarrollo y la normalización de otros submodelos específicos del ámbito, incluidos los que tienen en cuenta los requisitos legales y las normas de seguridad. Otro punto de interés es la prestación activa de las funciones y servicios de las conchas de administración en la red de creación de valor.
Enlaces y recursos importantes
Para más información y especificaciones detalladas puede visitar los siguientes enlaces:
Invitación al grupo de trabajo sobre datos técnicos para el moldeo por inyección
Conclusión
Los resultados del proyecto InterOpera demuestran lo importantes que son las carcasas de administración normalizadas para poner en práctica la visión de la Industria 4.0. Constituyen la base de una fabricación eficiente e interoperable y contribuyen a la digitalización y automatización de los procesos de producción. Las carcasas de administración estandarizadas permiten una identificación clara, una gestión eficiente de los datos y una integración perfecta en los procesos de producción existentes. Como socios de este proyecto, estamos orgullosos de haber contribuido a este importante avance. Con el ulterior desarrollo y normalización de otros submodelos y la provisión activa de carcasas de administración de activos en la red de creación de valor, el gemelo digital seguirá desempeñando un papel central en el panorama de la fabricación moderna.
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