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Fotónica – Tecnología para la nueva era
Potencial Económico
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Empleos generados (2015) 301.000
Crecimiento de empleo (2011-2015) 18.000
Crecimiento de empleo (2011-2020)2 30.000
2 Photonics21 2017, Jobs and Growth in Europe – Realizing the
Potential of Photonics.
350
300
250
200
150
100
50
0
2005 2011 2015 2020 etc
235 271 290 313
El impacto de la Fotónica en la economía europea
La fotónica como Tecnología
Facilitadora Esencial
Generando soluciones competitivas para
sectores clave: salud, transporte, defensa
y seguridad.
1 de cada 10 empleos en Europa depende
de las tecnologías fotónicas para mejorar
la productividad y la ergonomía4.
La fotónica tiene un impacto del 10% de la economía europea3: + de 300.000 empleos + 69MM€ en volumen de producción
3 Photonics21. The leverage effect of Photonics Technologies: the
European Perspective.4 Photonics21. Multiannual Strategic Roadmap 2014 – 2020
Organización de la Plataforma en grupos de trabajo:
La Plataforma
3
WG 5:
Seguridad,
Sensores,
metrología
WG 6:
Componentes y
Sistemas Ópticos
WG 7:
Investigación
Formación
Educación
WG 1: Información y Comunicaciones
WG 2: Fabricación industrial y Calidad
WG 3: Ciencias de la Vida y Salud
WG 4: Iluminación y Displays
Temáticas Transversales
Ap
licac
ion
es
4
Convergencia Estratégica
Necesidades Siderurgia
5
Cadena siderúrgica
Proceso no lineal
Sensible a calidad de las
materias primas
Múltiples fuentes de materia
prima, interconectadas
Reutilización, reciclado parte
integral de la cadena de valor
Necesidad de alta trazabilidad de
la calidad, más allá de los
valores por colada.
Potenciales beneficios de la
aplicación de principios I4.0.
Presión por nuevos productos
“… y esto es sólo el principio”
Nuevas calidades de acero (µ-A, AHSS) imponen
condiciones muy precisas al procesado termomecánico
Impacto en las siguientes fases
Necesidades Siderurgia
6
Transformación
Uso
Acabado
Materias Primas Met. Prim.Colada
L. Caliente
Pickling
Tratamientos Térmicos
L. Frío
Chatarra
Residuos
Dónde puede ser la fotónica de interés?
Necesidades Siderurgia
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Transformación
Uso
Acabado
Materias Primas Met. Prim.Colada
L. Caliente
Pickling
Tratamientos Térmicos
L. Frío
Chatarra
Residuos
Más puntos en común de lo que parece…
Soluciones Fotónicas
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Materias primas, chatarras… clasificación
Clasificación grande y detección de extraños
Sistemas de visión multi e hiperespectral. Sistemas activos: Iluminación flash y respuesta espectral.
(problemas de área de medida, especificidad) Espectroscopía, LIBS
Un reto: AUTOMATIZAR.
Materias Primas
Soluciones Fotónicas
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Horno y procesos de acería
Control de proceso:
Control del proceso en sí, control de composición, estado de refractarios... Termografía, imagen hiperespectral, imagen SWIR. Análisis de emisión (arco). Afinar procesos de adición de aleantes. Controlar escorias. Monitorizar electrodos. Termografía… diferencia en emisividad es un problema o una ventaja??
¿Visualización del proceso de horno? Qué se puede aprender…
H. eléctrico
Soluciones Fotónicas
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Eficiencia energética
Captura de energía :
Concentradores de calor radiante y recuperadores de calor. Fotovoltaica de alta temperatura y captadores fototermoeléctricos de estado sólido.
Optimización por Análisis de campos térmicos:
Imagen térmica de distintos tipos: quemadores, pérdidas por contactos, aislamientos..
Soluciones Fotónicas
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Procesos en Caliente
Calentamiento por fuentes fotónicas,
VCSEL, Diodos a medida, fuentes IR incoherentes
Control del proceso,
Visualización de deformación, cascarilla, defectología (pliegues), medición de O/N…
L. Caliente
Soluciones Fotónicas
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Laminación
Metrología óptica: tecnologías según área de medida, rango, precisión, velocidad…
Triangulación láser. Luz estructurada. Luz blanca. Interferometría, OCT en dominio de frecuencias, Speckle, Moire…
Condición superficial,
Escaterometría, imagen sintética, iluminación pulsada… ¿qué información deseamos?
L. Frío
Soluciones Fotónicas
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Acabado
Caracterización Avanzada
Caracterización de recubrimientos. Caracterización fina de superficie. Textura metalúrgica. Fuentes de alta energía (Deep-UV, etc…) para análisis textural.
Funcionalización por láser
Hidrofóbica, adherente, autolubricada… ¿¿Productividad??
Trenes acab.
Soluciones Fotónicas
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Industria Digital y Nuevas Tendencias
Sensado con redes de sensores autónomos conectados por fibra óptica. Mantenimiento predictivo basado en sensores ópticos (sin contacto, autocalibrados) Soldadura, fab. aditiva de herramientas, personalización masiva… Marcado para trazabilidad: single shot laser marking!!!
Soluciones Fotónicas
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Aguas, Efluentes y residuos
Control de Microcontaminantes, fugas, etc…:
Sampleo y medida continua. Extremadamente selectivo o general. Alerta temprana antes de posibles fugas.
Soluciones Fotónicas
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Múltiples oportunidades de negocio conjunto:
Retos para fabricación de nuevas calidades de acero:
Control paramétrico mucho más fino, tolerancias estrictas Personalización, lotes muy cortos,
Nuevos paradigmas industriales:
Control óptico de procesos de fabricación, incluyendo procesos láser. Diagnóstico integrado del sistema de fabricación y cadena óptica
Otras aplicaciones:
Caracterización avanzada y en tiempo real. Seguridad, salud laboral, medioambiente…
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