Finaliza la primera anualidad del proyecto PROACTIV

En el ámbito de la monitorización de procesos y análisis de datos en procesos industriales, durante el año 2017 comenzó a desarrollarse el proyecto PROACTIV, financiado por IVACE con fondos FEDER, cuyo objetivo es desarrollar un sistema ciberfísico de captura y almacenamiento de datos en tiempo real, que interfiera mínimamente en los equipos, personal y procesos de producción, monitorizando y  almacenando las principales variables de los procesos para su posterior explotación.

AIDIMME, Instituto Tecnológico Metalmecánico, Mueble, Madera, Embalaje y Afines, en el proyecto PROACTIV ha contado con la participación de dos empresas: LEMEC es una empresa especializada en la fabricación de elementos de fijación, y en el marco del proyecto se van a monitorizar procesos de estampación en frío y decoletaje, y PROFILTEK, líder en España en la fabricación de mamparas de baño a medida, donde se van a monitorizar procesos de corte y templado de vidrio.

Durante esta primera anualidad, se ha revisado el estado del arte en cuanto a dispositivos compactos de medición para múltiples variables, dispositivos de medición de la actividad del personal y plataformas IoT con fines industriales. Entre las conclusiones obtenidas, cabe destacar que pese a existir diversos dispositivos que pueden medir más de 10 variables y plataformas de desarrollo para su configuración, no se ha detectado ninguno que funcione en entornos industriales. Igualmente es necesario plantear un método de aprendizaje, ya que es difícil que existan dos procesos iguales y los dispositivos a desarrollar deben ser de propósito general.  Para ello debe realizarse una prospección experimental sobre el tipo de datos, su calidad, la relación señal/ruido, etc, con objeto de aproximar las técnicas a utilizar. Como alternativa se puede plantear el problema a la inversa: cómo deben ser los datos para que puedan ser tratados con herramientas de clustering, de forma que se procesen los datos crudos para transformarlos al formato deseado.

 

Figura 1- Una alternativa en el procesamiento y la analítica de datos mediante una plataforma IoT
Figura 1- Una alternativa en el procesamiento y la analítica de datos mediante una plataforma IoT.

 

A pesar de la gran cantidad de información existente sobre plataformas que pueden ser utilizadas para el IoT, la mayor parte de experiencias corresponde a aplicaciones alejadas del mundo industrial. Todavía quedan algunos problemas críticos que resolver para la aplicación de sistemas de IoT en el dominio industrial, especialmente los relacionados con el despliegue de sensores, la seguridad y el análisis de datos. Se debe explorar y experimentar tres alternativas en cuanto al análisis de datos: procesamiento previo al envío a la plataforma, análisis utilizando las herramientas de la plataforma seleccionada y análisis externo a la plataforma (Figura 1), que en este caso serviría como repositorio de datos y presentación de resultados.

Tras evaluar los procesos de las empresas colaboradoras, que se consideran representativos de una amplia gama de industrias de la Comunidad, se decidió desarrollar dos dispositivos:

  • Uno que mida temperatura y humedad ambiente, presión atmosférica, iluminación, sonido, radiaciones magnéticas, aceleración en tres ejes,  movimiento espacial, radiaciones térmicas y temperatura superficial.
  • Otro que pueda medir: movimiento- presencia humana, radiaciones térmicas y lector de tarjetas RFID miniatura.

Estos dispositivos tendrán capacidad de procesamiento de datos mediante un chip Xilinx (Figura 2) de muy alta capacidad de procesamiento, así como elementos de comunicación inalámbrica.

Un tercer dispositivo permitirá la comunicación humana con el sistema (HMI) con propósitos de control de actividad, aunque sólo se controlará las actividades directamente relacionadas con el objetivo del proceso (rendimiento y calidad), para evitar intromisiones en la privacidad del personal de planta.

 

Figura 2. Tarjeta de evaluación XILINX ZYNQ-7000 AP SoC ZC702 . proactiv
Figura 2. Tarjeta de evaluación XILINX ZYNQ-7000 AP SoC ZC702 .

 

Durante esta anualidad se han diseñado estos dispositivos, quedando su desarrollo para la segunda anualidad.

Igualmente se ha definido una metodología para poder “entrenar” a estos dispositivos en el reconocimiento de sucesos relevantes durante la producción: procesado de piezas con utilización de herramientas, movimiento de piezas, activación de controles manuales, cierto tipo de incidencias, etc. En la segunda anualidad se validará el método mediante la instalación de varios pilotos en los procesos de PROFILTEK y LEMEC.

Por último se han evaluado diversas plataformas IoT que permitirán que los usuarios del sistema podrán utilizar servicios externos tanto para almacenar la información, procesarla y visualizar los resultados, sin necesidad de tener que consumir recursos informáticos propios ni ocuparse del mantenimiento de las aplicaciones. Aunque la validación de las opciones seleccionadas se realizará a partir de Julio de 2018, la plataforma que probablemente se seleccione sea o bien Microsoft AZURE, o bien AWS.

 

 

Se desea más información contacte con AIDIMME.

 

 

José Luis Sánchez Asins

TECNOLOGÍAS Y PROCESOS • TIC & Desarrollo Industrial • Responsable Desarrollo Industrial