Programa de Innovación en Manufactura Avanzada (IMA+) pretende incrementar las capacidades de la industria nacional

 
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Desde un sistema de monitoreo que permite anticiparse a las fallas de los equipos, hasta la teleoperación de la manipulación de explosivos, y la creación de un sistema automático de fabricación y recuperación de piezas metálicas, entre otros, son parte de los proyectos tecnológicos que se están desarrollando en el Programa de Innovación en Manufactura Avanzada de la Universidad de Chile que pretenden aumentar la competitividad de la Industria y del país.

Empeñada en producir productos de innovación para la industria nacional, en especial para el área Manufacturera, la Universidad de Chile, en conjunto con otras instituciones está desarrollando una cartera de productos de base tecnológica para el sector. “Conscientes de la importancia de la Minería en la economía nacional, y conociendo que esta industria en Chile basa su tecnología, principalmente, en la importación de innovación,  queremos ayudar a incrementar las capacidades técnicas del país en desarrollo y adaptación de nuevas tecnologías que hagan a la industria nacional más competitiva, porque sabemos que en Chile existe la capacidad y además conocemos la realidad local”, dice Viviana Meruane, directora del Programa de Innovación en Manufactura Avanzada y directora del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile.

El Proyecto logró adjudicarse 1.700 millones de pesos del Programa Tecnológico Estratégico de Corfo: Hacia una Manufactura Avanzada a partir de la Revolución 4.0, e integra como sus co-ejecutores a la Asociación de Industriales Metalúrgicos y Metalmecánicos, ASIMET A.G. a la Universidad de Santiago de Chile (USACH), a la Universidad Tecnológica Metropolitana (UTEM) y a la empresa Seguel Robotics SpA. Además de las empresas asociadas GHH Chile SpA, MCM Ingeniería, Alaya Digital Solutions, Techné, Hunter Douglas, Sandiman, Conmetal, entre otras.

Este programa, que se llevará a cabo por un período de cinco años, partió el 27 de diciembre de 2018, y contempla un portafolio de siete proyectos orientados al desarrollo de soluciones tecnológicas, los cuales están divididos en tres áreas: Sistemas Avanzados en Confiabilidad y Mantenimiento, Soluciones Digital Twins y Automatización Avanzada y Robótica, todos los que actualmente presentan importantes avances, demostrables para otorgar beneficios a la industria.

 

Los proyectos

Los sistemas productivos en se encuentran constantemente bajo estrés, debido a la necesidad de cumplimiento de metas de producción y de reducción de costos. Un efecto inmediato es la sobrecarga de los activos físicos, lo que puede generar un aumento en costos de mantenimiento, importantes pérdidas de productividad y riesgo potencial para la seguridad de las personas. Por lo tanto, se hace cada vez más importante poder anticipar las fallas de un sistema de manera de planificar acciones de mantenimiento que permitan evitarlas o disminuir el impacto que estas producen. El objetivo general del proyecto es desarrollar, transferir y comercializar un sistema de monitoreo y pronóstico de fallas en equipos mineros e industriales utilizando herramientas de aprendizaje profundo (proyecto 1).

Siguiendo en la línea, una buena forma de mejorar la productividad de los activos es progresar en los índices de confiabilidad, de tal manera de tener mayor disponibilidad en los equipos, disminuir los tiempos entre falla, y minimizar los tiempos de reparación, lo que en definitiva redunda en un mejor y mayor aprovechamiento del activo y además en la disminución de costos de mantenimiento. Una opción muy relevante a la hora actual para apoyar la gestión de mantenimiento es utilizar herramientas inteligentes. Sin embargo, existe una baja penetración de los sistemas avanzados de gestión de activos en la industria nacional, en particular en lo que se refiere al uso de sistemas predictivos. Por esta razón en este proyecto se plantea el desarrollo e implementación de sistemas predictivos de apoyo a la gestión de mantenimiento de activos industriales basado en herramientas de inteligencia computacional (proyecto7).

Adicionalmente, y conscientes del estrés laboral en procesos manufactureros y faenas, se trabaja en el desarrollo de un dispositivo que integra biosensores y metodologías para el pronóstico de la fatiga laboral (proyecto 4), el cual permitiría evitar los incidentes que hoy causan pérdidas, en promedio, del 18% al 20% del presupuesto de operaciones debido a daños a la propiedad, fallas operacionales y desviación del proceso. Además, genera costos económicos debido a ineficiencias, pérdida de días de trabajo, pagos compensatorios, atención médica y rehabilitación, lo que en última instancia produce pérdidas que reducen el beneficio neto.

Los sistemas de manufactura y/o procesos industriales se encuentran sometidos a condiciones cada vez más exigentes para aumentar la productividad y calidad de los productos. Para avanzar en esa línea hemos propuesto elaborar, implementar, transferir y comercializar soluciones de Digital Twin para optimizar y controlar en tiempo real líneas de producción (proyecto 2). La meta es contar con capacidades de control de operaciones en tiempo real, además de simular, probar y evaluar cambios de operación y/o procesos sin afectar negativamente el funcionamiento del proceso productivo, permitiendo la adecuada elección e implementación de aquellos cambios que resulten positivos. La soluciones tecnológicas de Digital Twin de procesos y productos permiten contar con estas capacidades, constituyéndose en una herramienta para la toma de decisiones.

 

En la industria existe una variedad de piezas metálicas, muy costosas, sometidas a desgaste. Estas piezas, en vez de ser reemplazadas pueden ser sometidas a un proceso de recuperación. Sin embargo, la restauración de piezas es un proceso altamente especializado, que conlleva a altos tiempos de programación. Es por esto que nos hemos propuesto avanzar en un Sistema Robotizado de Recuperación de Piezas Metálicas mediante Manufactura Aditiva (proyecto 3). El que permite recuperar las piezas en terreno, en tiempos breves y con una alta calidad.

La incorporación de sistemas robotizados en el desarrollo de procesos industriales ha generado un gran aumento en la productividad, rendimiento y calidad de los productos. Sin embargo, en la medida que la complejidad de los sistemas aumenta se incrementa la probabilidad de fallas o funcionamientos anómalos. Una falla puede resultar en situaciones de riesgo para los operadores, dificultades para los usuarios, detención del proceso minero o industrial y pérdidas económicas de producción. Como solución a esto se propone el desarrollo de un manipulador robótico reconfigurable dotado de controladores inteligentes, que tenga la posibilidad de reconfigurarse por si solo en caso de falla de alguna de sus articulaciones, evitando así que el proceso productivo se paralice.

Finalmente, los dos últimos proyectos tienen relación con la navegación autónoma de cargadores frontales (LHD) en minería subterránea (proyecto 5) y la automatización de manipulador de fractura de rocas (proyecto 6). Actualmente los martillos picadores de rocas son generalmente tele-operados desde una sala de control ubicada en un lugar seguro. El esquema actual es limitado sensorialmente y no permite que el operador perciba adecuadamente la acción del martillo en su entorno, lo que provoca que los martillos se dañen por el mal uso de éstos. Se hace necesario entonces mejorar la percepción que tiene el operador del proceso que está realizando el martillo tele-operado para que sus decisiones sean más acertadas, pudiendo extender la vida útil del equipo; incrementando además las buenas prácticas en la operación de los martillos picadores de roca. En el caso del segundo proyecto, se propone realizar un sistema de transporte autónomo para equipos LHD en base a componentes de bajo costo y de código abierto, así como la integración multi-marca LHD para flotas mixtas.

 

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Equipo Prensa
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