En la Industria 4.0 las cosas buenas vienen en pares

Los gemelos digitales son imágenes digitales en tiempo real de objetos físicos o procesos, que optimizan el rendimiento en fábricas inteligentes.

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IEC e-tech
La Comisión Electrotécnica Internacional, IEC, publica cada dos meses la revista e-tech. Aquí se reproducen algunos de sus contenidos, traducidos por la Asociación Española de Normalización, UNE. e-tech incluye reportajes que muestran los beneficios de la aplicación de las normas electrotécnicas internacionales.
Michael A. Mullane

Imaginemos que al abrir el correo electrónico encontramos una receta médica para tratar una enfermedad que no sabíamos que padecíamos, sin habernos sometido a exámenes físicos previos y tal vez incluso antes de sentirnos mal. Nuestro médico ha podido decidir ese tratamiento después de examinar nuestra réplica digital, junto con datos en tiempo real sobre nuestra dieta, estilo de vida y entorno actual.

Es posible que la medicina aún no haya llegado a ese punto. Pero los llamados gemelos digitales son una realidad en el mundo de la fabricación inteligente, también conocida como Industria 4.0. La fabricación inteligente abarca toda la cadena de valor y el ciclo de vida de un producto, desde la idea hasta el pedido, la construcción y el desarrollo, la entrega, el reciclaje y todos los servicios relacionados, así como la integración en tiempo real de los comentarios y opiniones de los usuarios o consumidores.

 

Los gemelos digitales son la representación virtual de los elementos y la dinámica de cómo se fabrica un producto, cómo funciona y cómo trabaja a lo largo de su ciclo de vida. Los gemelos digitales influyen en el diseño, la producción y el funcionamiento de un producto.

 

En el otro extremo de la escala, un número creciente de activos importantes de infraestructura tienen gemelos digitales. En Australia, por ejemplo, más de 2.000 sensores supervisan la integridad física del puente del puerto de Sidney para alinearlo con un gemelo digital. La tecnología es parte integrante de la fábrica de Siemens en Amberg, Alemania. La planta de Baviera está automatizada en un 75 %, pero todavía trabajan 1.300 personas porque, al menos por el momento, los humanos siguen realizando muchas tareas mejor que las máquinas. La fábrica física tiene un gemelo digital que es idéntico en todos los aspectos. Se utiliza para planificar el proceso de producción y programar máquinas, así como para diseñar productos y probarlos. Una vez que hay un modelo de trabajo eficiente y todos los errores han sido resueltos, comienza la producción. La tecnología ha permitido a la fábrica escalar la producción a 15 millones de unidades al año, un aumento de 13 veces desde 1989, sin contratar más personas ni mudarse a locales más grandes.

 

Los gemelos digitales son posibles gracias a la prevalencia de sensores de bajo coste, redes para la transmisión fiable de datos y sistemas de análisis inteligentes para procesar y tomar decisiones. La tecnología es de fácil acceso y permite a los fabricantes comprender cómo sus máquinas influyen en las tolerancias, las tensiones y el diseño de un producto.

 

Según Siemens, la tasa de defectos en la planta de Amberg es cercana a cero. Esto es aún más notable dado que la planta fabrica 1.200 productos diferentes en las mismas líneas de producción.

La fabricación inteligente puede confiar en las normas internacionales

La normalización es de vital importancia, ya que cada vez más empresas en todo el mundo adoptan procesos inteligentes. La Industria 4.0 requiere una integración de sistemas sin precedentes entre dominios, límites jerárquicos y fases del ciclo de vida. Por esta razón, IEC pone mucho énfasis en el sistema de trabajo. El Consejo de Administración de Normalización de IEC (SMB) ha establecido un Grupo de Evaluación de Sistemas (SEG) 7 para allanar el camino hacia la creación de un Comité de Sistemas (SyC). El alcance del grupo incluye proporcionar un inventario de las normas y proyectos existentes en curso, así como invitar a la cooperación de otras organizaciones para ayudar a identificar las actividades de fabricación inteligente que están estrechamente relacionadas y participar en las actividades del SyC propuesto.

 

SEG 7 trabaja en estrecha colaboración y mejora la colaboración entre los diferentes comités técnicos de IEC. Estos comités son:

 

  • TC 3 Estructuras y elementos de información, principios de identificación y marcado, documentación y símbolos gráficos
  • TC 17 Dispositivo de control y distribución de alto voltaje
  • TC 22 Electrónica de potencia
  • TC 44 Seguridad de las máquinas - Aspectos electrotécnicos
  • TC 65 Medida, control y automatización de procesos industriales
  • TC 77 Compatibilidad electromagnética
  • TC 111 Normalización ambiental para productos y sistemas eléctricos y electrónicos
  • TC 121 Aparamenta y conjunto de aparamenta para baja tensión
  • CISPR Comité especial internacional sobre radio interferencia y sus SC

 

El Comité Técnico Conjunto JTC 1 para la tecnología de la información, creado por IEC e ISO, también desarrolla normas relevantes a través de varios subcomités, entre los que se encuentran:

 

ISO/IEC JTC 1/SC 27 Técnicas de seguridad de TI

ISO/IEC JTC1/SC 41 Internet de las cosas y tecnologías relacionadas

ISO/IEC JTC1/SC 42 Inteligencia artificial

 

Las normas internacionales ayudan a los fabricantes a desarrollar sus productos y servicios de una manera más eficiente, segura y sostenible. Muchas empresas, consorcios y otros organismos de la industria participan activamente en el trabajo de normalización.

 

La normalización es de gran importancia para la fabricación inteligente. La Industria 4.0 requiere una integración sin precedentes de sistemas entre dominios, límites jerárquicos y fases del ciclo de vida.

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