Ciclo de prueba virtual

Artículo del 25 de mayo de 2016 

El ciclo de prueba en un ordenador: la puesta en servicio virtual de las plantas de producción reduce esfuerzo

Teléfonos móviles, televisores o modelos de automóviles: las empresas tardan cada vez menos tiempo en sacar productos nuevos al mercado. A estos ciclos de innovación tan cortos no debe adaptarse solo el desarrollo de productos, también las plantas de producción deben adaptarse o reconstruirse cada vez con más rapidez.

La puesta en servicio de líneas de producción es un proceso más costoso, y con ello también más caro, para el operador de la planta. Con la puesta en servicio virtual de las plantas de producción, estos costes se reducen claramente.

El requisito para poder hacerlo es que la representación virtual de la planta real sea precisa en cada detalle. Para lograr un diagrama tal es necesario contar con muchos modelos de cada uno de los componentes que están integrados en la máquina. Hablamos tanto de datos CAD geométricos como de modelos cinemáticos de partes de la planta. Por ejemplo, de un cilindro neumático, los datos geométricos resultan, entre otras cosas, del tamaño. El modelo cinemático describe de forma simplificada el movimiento. Esto es, la extensión y retracción del vástago de pistón. Para poder llevar a cabo una puesta en servicio virtual lo más realista posible, se necesitan además modelos de comportamiento físicos complejos. De esta forma pueden calcularse en los cilindros las presiones de aire y simularse el movimiento real de los vástagos de pistón.

La puesta en servicio virtual ahorra tiempo y costes

Cuando se combinan todos los modelos geométricos, cinemáticos y físicos de cada una de las partes de la planta, se obtiene una imagen virtual completa con propiedades muy realistas. De esta forma puede calcularse ya en una fase temprana de la planificación el ritmo de trabajo de la producción. A continuación podrá contemplarse si ese ritmo es suficiente o si tiene que aumentarse la velocidad.

Gracias a la puesta en servicio virtual pueden llevarse a cabo ya desde antes de la construcción de la planta real las primeras optimizaciones de los procesos. También el software de control puede desarrollarse conjuntamente ya en las etapas previas de construcción. Esto no solo tiene ventajas económicas porque se acorte el tiempo de la puesta en servicio. También aumenta la seguridad, ya que se reproducen diferentes casos de prueba virtuales para, por ejemplo, comprobar fallos en el ciclo de movimiento o la programación y sus efectos.

Proyecto de investigación AVANTI

Los constructores de plantas necesitan modelos de comportamiento detallados de componentes para poder llevar a cabo la puesta en servicio virtual. En el proyecto de investigación AVANTI Festo y sus socios permiten poner a disposición esos datos de los fabricantes de maquinaria sin divulgar demasiados detalles de los propios productos.

Research Experimental Factory

Festo investiga también de forma interna la puesta en servicio virtual. La Research Experimental Factory (REF) es una planta de producción desarrollada por la investigación para desarrollar y probar aplicaciones piloto para la industria 4.0. En ella se implementará también la puesta en servicio virtual.

El vídeo muestra a modo de ejemplo la puesta en servicio virtual de una estación de extracción con el software de simulación 3D Ciros de Festo Didactic.