Industria 4.0 en Anuga FoodTec 2018
Paso a paso, los sensores inteligentes y los servicios de cloud crean valor añadido en la industria de la alimentación
La influencia del cada vez mayor grado de digitalización en la producción de productos alimenticios constituye uno de los temas centrales de la Anuga FoodTec que se celebrará en Colonia del 20 al 23 de marzo de 2018. Prácticamente en todos los sectores de la industria de la alimentación surgirán factorías inteligentes en las que las máquinas y los productos se organizarán, dirigirán y controlarán por sí mismos. Tanto si se trata de Greenfield o de Brownfield: la dirección de Industria 4.0 está trazada – ahora se trata de solucionar las exigencias que surgen en la interconexión. Los sensores inteligentes constituyen el elemento imprescindible en este proceso.
El aroma inconfundible que corre por la fábrica Nestlé en Schwerin despierta la curiosidad. No es de extrañar puesto que el experimentar por sí mismo la fabricación del café es algo realmente especial. Siete líneas de producción y envasado están funcionando las 24 horas del día y en el futuro serán doce. En la última fase de producción prevista, fabricarán dos mil millones de cápsulas dolce gusto al año en alrededor de una docena de diferentes sabores. El grupo suizo ha invertido 210 millones de euros y equipado la factoría en Mecklemburgo-Pomerania Occidental con la más moderna tecnología. Cada línea produce hasta 1.000 cápsulas por minuto. De las elevadas prestaciones de llenado se encarga la más moderna tecnología de sensores y pesado.
Comunicación M2M en la nube de datos
El hecho de que los datos de procesos y diagnosis a nivel del trabajo alcance hasta el nivel de dirección no es nuevo. Ya hoy en día las máquinas están interconectadas para asegurar la trazabilidad total de toda la cadena de procesos. El paso siguiente es la comunicación directa de los diferentes módulos en tiempo real – La comunicación M2M. Las soluciones estáticas IT chocan aquí con sus límites puesto que una fábrica inteligente está compuesta por entornos de producción descentralizados con diferentes componentes con diversas fuentes de datos. Sin cloud computing no se pueden procesar las crecientes cantidades de datos ni valorar ad hoc. En el futuro, la nube de datos no será utilizada únicamente a nivel de dirección sino también en la sala de máquinas. El desafío central en todo ello: Reflejar virtualmente la producción y sincronizar la imagen con la producción «real». Incluso modernas factorías Greenfield como la de Nestlé no satisfacen todavía en este aspecto las exigencias de Industrie 4.0.
También en el campo del mantenimiento, por ejemplo en el mantenimiento predictivo (predictive maintenance), las máquinas tienen que proporcionar por sí mismas informaciones sobre su estado de funcionamiento a los mantenedores. Los sistemas inteligentes de sensores realizan una función clave. Los «organos sensores» artificiales registran, junto a medidas como la presión, el volumen y la temperatura, también oscilaciones y vibraciones. Sobre la base de estos datos deberá controlarse a sí misma en gran parte la producción. Pero esto por sí sólo no es suficiente. Los sensores aptos para Industrie 4.0, como los que se muestran en la Anuga FoodTec, disponen junto a las salidas del mando del equipo de una interface más. Gracias a ella, están conectados con los servicios de la nube.
Diluir conceptos rígidos
El proyecto interdisciplinar de investigación Robofill 4.0 muestra el camino a seguir por el sector. El objetivo de los científicos de la Universidad Técnica de Múnich y del Instituto Fraunhofer para Maquinas Herramienta y Modeladoras consiste en un concepto de automatización con el que se pueden envasar bebidas de hasta un tamaño 1. Participan en el proyecto las empresas Beckhoff, Krones, Proleit, Yaskawa, Siemens, Till y Zimmer así como la fábrica de cervezas Staatsbrauerei Weihenstephan. La conexión directa con los consumidores se consigue a través de un portal online que hace posible la combinación de las bebidas y la elección de los recipientes. Para la configuración individual de las botellas está prevista una impresión directa de inyección de tinta.
Stephan Birle coordina el proyecto en la Universidad Técnica de Múnich. El centro de la atención figura para él un concepto de mando descentralizado que se hace cargo de la coordinación de los módulos en el equipo. «Actualmente no existe ningún concepto dinámico de llenado para medianas empresas que permita una producción flexible en cuanto a formatos y tamaños, con pocas botellas o ejemplares únicos» ha manifestado Birle. Precisamente aquí es donde se centra Robofill 4.0. En el desarrollo de un sistema de llenado en el que se comuniquen entre sí todos los componentes como sistemas ciberfísicos a través de tecnologías cloud, sobreponiendo la planificación de la producción. El atractivo principal: el producto tiene un representante virtual que entra en contacto con los diferentes módulos de forma que las botellas se manejan con autonomía a través del proceso de llenado.
Nuevas libertades para instalaciones más antiguas
Las máquinas y los procesos que están equipados con inteligencia artificial crean las premisas para obtener una mayor flexibilidad en el proceso de fabricación. En un proyecto ideal típico para Greenfield, como es el caso de la fábrica de cápsulas de café de Schwerin, se pueden utilizar desde el principio sensores modernos. En la gran cantidad de factorías Brownfield que figuran en la industria de la alimentación frente a la altamente productiva Greenfield la realidad es totalmente diferente. Sus máquinas se están utilizando en parte desde hace más de 15 años y se basan en una infraestructura totalmente diferente a la que se exige en una factoría inteligente. Para que puedan producir competitivamente en el futuro, tienen que ser optimizadas según los puntos de vista de Industrie 4.0. La conexión de las máquinas ya existentes a través de modernos sensores y actores en procesos inteligentes ocupa por ello un lugar central en la Anuga FoodTec.
Los visitantes que acudan a la feria más importante del mundo dedicada a los suministradores de la industria de los productos alimenticios y las bebidas podrán ver cómo es realmente una factoría inteligente y qué exigencias hay que cumplir para ponerla en práctica. Del 20 al 23 de marzo de 2018, los expositores presentarán en el recinto ferial de Colonia paquetes con soluciones para instalaciones Greenfield y Brownfield con las que se pueden digitalizar los procesos en el sentido de la Industrie 4.0.
