TIC’s al servicio de la industria para mejora de la calidad y la

eficiencia en las líneas de producción

Francisco Blanes

Instituto Universitario de Automática e Informática Industrial

Elche 4 Diciembre 2014

•  El Instituto ai2 está integrado por nueve Grupos de I+D pertenecientes a diferentes Departamentos de UPV, que desarrollan su actividad en cinco áreas temáticas:

•  Área de Robótica: –  Robótica

•  Área de Informática Industrial: –  Informática Industrial y Sistemas de Tiempo Real - Arquitectura Web –  Inteligencia Artificial, Planificación y Scheduling

•  Área de Visión por Computador: –  Visión por Computador

•  Área de Informática Gráfica y Multimedia: –  Informática Gráfica

•  Área de Control de Procesos: –  Sistemas Híbridos de Control –  Control de Sistemas Complejos –  Control Predictivo y Optimización Heurística –  Supervisión y Diagnóstico de Automatismos y Sistemas de Control

El instituto ai2

El instituto ai2 •  Se constituye en 1999 como EPI de la UPV como

resultado de la integración de 9 grupos •  En 2005 se reconoce como Instituto Universitario

(LOU) •  100% Universidad

Escenario TIC’s en la industria •  Alto nivel de automatización:

– PLC’s – Redes industriales – PC’s industriales

•  Bajo nivel de informatización – Bajo nivel en el uso de estándares abiertos – Poco tratamiento de la información proveniente

de las líneas de fabricación Automatizar ≠ Informatizar

DATOS ≠ Información

TIC’s y entornos industriales •  Tradicionalmente los entornos industriales han

estado alejados de las soluciones de las TIC propias de otros entornos – Orientación al PLC y almacenamiento en históricos

con formatos no estándar – Los datos de manejan de forma unitaria –  Protocolos propietarios

•  OPC con COM y DCOM bajo Windows •  Difícil integración de otros operativos/sistemas

TIC’s y entornos industriales

Tendencias actuales: Smart Factory •  Revolución Industrial: Factory 2.0 •  Automatización, control y robótica: Factory 3.0

•  Internet of Things en los entornos de fabricación: Factory 4.0 •  Smart product •  La máquina inteligente •  Interfaces avanzadas de interacción

Dulcesol •  Uno de los primeros fabricantes de bollería y

panadería industrial en España •  Factorías en España y Argelia •  Objetivo: ofrecer un producto de calidad

artesana mediante procesos industriales de fabricación

•  16 líneas en sus factorías de Gandía y Villalonga

•  287 referencias diferentes (con sus variantes)

•  Uso intensivo de BBDD SQL – Amplio repertorio de soluciones maduras y bien

probadas en entornos TIC –  Integración inmediata con ERP, MES

•  Protocolos abiertos: OPC-UA – Amplio consenso de fabricantes y usuarios – Arquitectura SOA bajo HTTP o TCP

•  Servidor multiplataforma, modular y muy escalable en el modelo de licencia. SDK Java para el desarrollo de nuevos módulos.

Soluciones aportadas

Proyecto •  Objetivo: mejorar la calidad de un producto

mediante – Manejo de la complejidad de la línea, proceso

continuo con un producto (masas) que evoluciona con el tiempo y con dos fases críticas: fermentación y cocción

– Proporcionar la capacidad a posteriori (una vez empaquetado) de determinar las condiciones de fabricación de un producto: turno, materia prima, temperaturas de cocción, fermentación …

El proceso de fabricación de pan de molde

•  Etapas: – Amasado – Conformado – Fermentación: aproximadamente 2 horas – Cocción: 48min. Son 50 metros de horno

formado por 8 zonas controladas de forma independiente.

– Tratamiento final – Empaquetado, paletizaje y almacenaje

Desarrollos a nivel de operativa de línea

•  Operativa línea: ü  2218 tags ü  34 pantallas diseñadas ü  1 base de datos para históricos y 14 tablas implementadas.

•  Buscador de datos •  Control de bandejas producto en fases. •  Alarmas complejas: Si la cinta del horno está en movimiento y la

temperatura en el interior difiere del máximo y mínimo establecido durante un tiempo superior a 10 segundos habiendo producto dentro entonces generar alamar.

• Control de bandejas (seguimiento de las bandejas simulando las zonas inaccesibles a un operario)

Desarrollos a nivel de trazabilidad •  Generador de informes (fermentadora y

horno)

Beneficios Sistema •  Los operarios pueden trabajar con un control más

cercano del proceso, dotándole de herramientas para generar un producto artesano ü  Mayor uniformidad en el producto ü  Mejor rendimiento en la producción ü  Alarmas complejas de ayuda a la decisión

•  A nivel de mando se tiene la información para conocer: ü  La productividad ü  Los costes ü  Los factores que influyen en la calidad

Conclusiones •  Hay que generar información a partir de los

datos de las plantas de fabricación: tecnologías adecuadas

•  La información genera conocimiento sobre el proceso y sus puntos de mejora: herramientas de ayuda a la toma de decisiones a todos los niveles

•  Hay que correlacionar toda la información: de producto y de aspectos operativos de planta como energía, plantilla, stock …