Las ventajas de los Dispositivos de Inteligencia de Sensores (SID)
Los dispositivos de inteligencia de sensores (SID) optimizados energéticamente y con capacidad de tiempo real, como los desarrollados por el Centro Fraunhofer de Inteligencia de Sensores ZSI, actúan como un nivel intermedio o metanivel entre la tecnología operativa (OT) a nivel de máquina y los sistemas informáticos a nivel empresarial: por ejemplo, un sistema de ejecución de fabricación (MES), una plataforma IoT o un ERP.
Se requiere una solución de TI como ORBIS Distributed Shopfloor Processing (ORBIS DSP) para establecer la interoperabilidad, es decir, la vinculación, comunicación y colaboración entre el SID y los sistemas de TI (MES, plataforma IoT, ERP), y para integrar los datos relevantes para el proceso en los procesos empresariales.
Condensar los datos de los sensores en información de proceso
En términos técnicos, los SID son componentes electrónicos que recopilan datos brutos o procesados de los sensores de una máquina, los combinan y resumen en información relevante para el proceso y permiten así hacer afirmaciones sobre la calidad de fabricación y procesamiento de un producto. Los SID también se utilizan para supervisar y adaptar los procesos de producción en tiempo real y optimizarlos en términos de calidad del producto, seguridad, infraestructura o uso de recursos.
La reducción de datos de los sensores ahorra costes
Los datos de estado registrados por sensores, como temperatura, presión o vibración, así como características de calidad como poros o grietas en una pieza de fundición o la dureza de prensado de un material, suelen introducirse en una solución MES o IoT, donde se correlacionan en información relevante para el negocio. Esto genera un flujo constante de datos que consume mucha energía y, por lo tanto, es costoso, así como un volumen de datos enorme y en constante crecimiento (big data) que requiere enormes y costosas capacidades de almacenamiento.
Los dispositivos de inteligencia sensorial (SID), con capacidad para trabajar en tiempo real y optimizados energéticamente, cierran la brecha entre la tecnología operativa (OT) a nivel de máquina y los sistemas informáticos a nivel empresarial.
Prof. Dr. Hans-Georg Herrmann,
Instituto Fraunhofer de Ensayos No Destructivos IZFP
Los SID, en cambio, condensan la avalancha de datos de los sensores y, por tanto, los valores reales en información relevante para el proceso, por ejemplo sobre la dureza de un metal, y transmiten estos datos condensados a los sistemas empresariales, lo que reduce considerablemente el flujo de datos. Esto no sólo ahorra electricidad, sino también un costoso espacio de almacenamiento: un claro valor añadido.
El potencial de los sistemas de sensores asistidos por IA
Sin embargo, el potencial de los SID aún no se ha agotado: pueden interconectarse para formar una red de sensores inteligentes en la que interactúen en tiempo real y ampliarse mediante inteligencia artificial (IA). Con la ayuda de sistemas de sensores asistidos por IA, se pueden hacer afirmaciones sobre la calidad de un componente directamente durante el proceso de fabricación, ya que se pueden identificar inmediatamente anomalías y defectos como poros en una pieza fundida o grietas en un tornillo.
Esto permite el control adaptativo del proceso y la optimización durante la producción en curso, ya que los parámetros del sistema y del producto pueden ajustarse dinámicamente, así como el mantenimiento predictivo.
Los sistemas de sensores asistidos por IA del Fraunhofer ZSI ya están demostrando su eficacia en diversos campos de aplicación. En la industria automovilística, por ejemplo, se utilizan para probar piezas de carrocería endurecidas a presión y comprobar muelles de válvulas, en la soldadura por fricción y agitación para supervisar en tiempo real la estabilidad del proceso y la calidad de las uniones o para comprobar el montaje final de herramientas de corte para cosechadoras.
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