AIDIMME desarrolla “gemelos digitales” para potenciar los sistemas de depuración de aguas residuales

• La iniciativa DIGITUIN, financiada por el IVACE y los Fondos FEDER, impulsa un desarrollo para mejorar los procesos productivos mediante gemelos digitales, como es el caso de la central de depuración de aguas de Algemesí.

Los gemelos digitales (GD) son representaciones virtuales y dinámicas de sistemas, productos, o servicios, que permiten simular su comportamiento incluso antes de existir físicamente.

El Instituto Tecnológico AIDIMME está desarrollando un GD específico para una centrífuga de la central de depuración de Algemesí, gestionada por la empresa “Depuración de Aguas del Mediterraneo (DAM)”.

Esta máquina tiene la función de separar el agua del lodo líquido, obteniendo dos productos: agua y lodo sólido. El proceso se realiza rotando a gran velocidad el material introducido, consiguiendo así su separación.

Entradas y salidas de la centrífuga real.

Real y digital

No resulta novedad destacar que el mundo real sufre de grandes carencias que no vemos en el mundo digital, por ejemplo, si una máquina se rompe, nos implicará una reparación costosa, mientras que si un programa se rompe se puede reiniciar a un coste similar a 0. El caso contrario también es cierto, un sistema digital no puede fabricar, mientras que un sistema físico sí.

El proyecto Digituin, “Desarrollo de una infraestructura digital para la construcción de modelos de procesos mediante gemelos digitales”, tiene el objetivo de conseguir un sistema híbrido que permita tener lo mejor de ambos mundos, y para ello se realiza una copia del sistema físico en el mundo digital.

El caso de uso elegido ha sido una centrífuga de la central de depuración de Algemesí, gestionada por la empresa “Depuración de Aguas del Mediterraneo (DAM)”.

Para obtener una copia digital de la centrífuga se están desarrollando dos pilares: la visualización y la algoritmia.

Para la visualización del gemelo se ha creado una copia en 3D del sistema, esto permite una interacción mucho más fluida con el sistema digital mediante realidad virtual. Se consigue de esta manera, una interfaz mucho más humana y una forma de interaccionar mucho más directa.

Esquema del flujo de información  que existe entre el gemelo digital y su contraparte real.

Para la parte algorítmica es necesario tener un feedback directo del estado real del aparato y de la relación que existe entre las distintas variables recogidas. Para esto se utilizan sensores que recogen en tiempo real diversas magnitudes como las vibraciones, la velocidad de rotación, la temperatura del lodo, o la corriente que está utilizando la máquina.

Una vez se mide los datos, estos son enviados a la API del gemelo que recibe, clasifica y almacena los datos.

La ventaja digital

Esta colección de información tiene 2 usos principales. El primero y más directo es la monitorización continua del sistema físico permitiendo optimizar los mantenimientos de la máquina y adelantar posibles averías.

Por otra parte, el modo de simulación genera modelos que permiten predecir el resultado de alterar las distintas variables de entrada, conduciendo de esta manera a diversas mejoras en la producción.

DESARROLLO DE UNA INFRAESTRUCTURA DIGITAL PARA LA CONSTRUCCIÓN DE MODELOS DE PROCESOS MEDIANTE GEMELOS DIGITALES

Número de proyecto: 22100064
Expediente: IMDEEA/2021/52
Duración: Del 01/07/2021 al 30/06/2022

Coordinado en AIDIMME por: SÁNCHEZ ASINS, JOSÉ LUIS
Línea de I+D: INDUSTRIA 4.0


Para más información contacte con AIDIMME.

Visitas: 126