EVALUAR LA EFICACIA DE LOS PROCESOS PRODUCTIVOS A TRAVÉS DE MEDIDAS INDIRECTAS CONTRIBUYE A INCREMENTAR LA DIGITALIZACIÓN DE LAS EMPRESAS 

 

En el proyecto PROACTIV, AIDIMME desarrolla el primer prototipo para calcular los indicadores básicos de la eficacia del proceso productivo mediante la medición indirecta de sus variables de funcionamiento. Por medición indirecta entendemos la medición no invasiva de las variables del proceso, es decir sin alterar las máquinas ni los equipos de trabajo.

El planteamiento del proyecto PROACTIV surge de la necesidad de obtener, de la forma más sencilla posible, los datos básicos que permitan medir la eficacia de cualquier proceso de fabricación independientemente de la generación tecnológica a la que pertenezca la máquina.

De todos es conocida la dificultad que presentan las máquinas fabricadas hace pocos años, antes del advenimiento de la Industria 4.0 y su popularización, para extraer datos de funcionamiento y volcarlos en repositorios externos para su análisis. Con frecuencia se hace necesario, y resulta mucho más sencillo y económico que acudir al fabricante del equipo, instalar sensores externos que midan automáticamente aquellas variables básicas que nos informarán sobre la eficiencia del proceso: tasa de producción, paradas y sus motivos y la calidad resultante.

La hipótesis de partida del proyecto se basaba en trabajos previos, como el realizado en  2017 por un grupo de estudiantes de la Universidad Carnegie Mellon[1], que desarrollaron un dispositivo multisensor integrado, basado en un procesador Particle Photon STM32F205, cuyo propósito es medir la actividad en diferentes recintos de un edificio, e incluso del edificio entero.

Este sistema, denominado “synthetic sensor”, persigue medir de forma indirecta  multitud de aspectos con un único sensor. Como puede observarse en la Figura 1, existen numerosos dispositivos que miden diferentes variables.

Figura 1.- Inventario de dispositivos comerciales y de investigación que ofrecen diversos elementos de medición integrados. (Fuente citada anteriormente y elaboración propia)

 

Ante la ausencia de elementos de aplicación industrial, en el proyecto PROACTIV se planteó el desarrollo de dispositivos multisensor que pudiesen captar de forma indirecta tanto el estado del proceso como la actividad del personal. Durante el transcurso del proyecto este segundo objetivo se simplificó mucho al considerar las implicaciones legales que podría tener la monitorización continua de la actividad de cada persona y la obtención de datos personales. Y adicionalmente los datos obtenidos se podrían volcar en una plataforma cloud que no dependiese de la infraestructura informática de la empresa.

Como resultado tangible del proyecto se han desarrollado dos dispositivos denominados D1 (control de proceso) y D2 (control del personal). El D1 incluye sensores de sonido, vibración en tres ejes, variación campo magnético, temperatura ambiente, iluminación y humedad ambiental. El D2 incluye sensores de movimiento, radiación térmica y lectura de sensores de RFID miniatura.

Figura 2- Dispositivo D2 de control de personal. (Fuente AIDIMME)

 

 

Figura 3- Dispositivo D1 de control de proceso. (Fuente AIDIMME)

Para convertir las señales indirectas en salidas comprensibles relacionadas con el control del proceso/personal es necesario utilizar técnicas de aprendizaje automático (machine learning), por lo que se ha diseñado una red neuronal de tres capas que trabaja a partir de los datos recogidos por los sensores. Esta red se utiliza para “entrenar” cada dispositivo, encontrándose en proceso de validación actualmente.

El volcado de datos se ha prototipado en la plataforma Microsoft Azure, que además de los servicios habituales, dispone de acelerador de soluciones para Factoría Conectada, que es el que se ha utilizado. Esto permite que se pueda utilizar la estructura y la app base que proporciona Microsoft, sin más coste que el uso de los servicios que se utilicen.

AIDIMME va a lanzar una nueva línea de servicio tecnológico para colaborar con las empresas de la Comunidad Valenciana en su estrategia de digitalización mediante el uso de los dispositivos desarrollados en PROACTIV.

El proyecto PROACTIV está enmarcado en la línea estratégica que AIDIMME lleva desplegando desde hace varios años en el ámbito de la industria 4.0, tanto en lo que se refiere a la estrategia de digitalización de las empresas (PLASMA, ACTIVA INDUSTRIA 4.0, HABITAT 4.0), la captación y análisis de datos (SAIN4, ENERGÍA INDUSTRIAL 4.0) y mantenimiento predictivo (SIMBA).

El proyecto PROACTIV está financiado por IVACE con fondos FEDER y ha contado con la participación activa de dos empresas: LEMEC, empresa especializada en la fabricación de elementos de fijación, y PROFILTEK, líder en España en la fabricación de mamparas de baño a medida.