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AMB 2016: Llega la gemela virtual

Entrevista con la experta Jivka Ovtcharova de KIT / Industria 4.0 en la máquina herramienta

Con la llegada de la industria 4.0, la digitalización se instala incluso en la máquina herramienta. Ya se está debatiendo sobre los controles que se encuentran en la nube. Los análisis de big data siempre están ávidos de más datos del proceso de corte. Que la máquina herramienta se transforme en un PC con husillo, ¿lo decide el software según el éxito o el fracaso de una máquina? Las respuestas a esta pregunta se proporcionarán en la próxima exposición internacional para el mecanizado de metales AMB, que se celebrará en Stuttgart del 13 al 17 de septiembre. La profesora Jivka Ovtcharova, del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT), nos ofrece su valoración. Esta ingeniera con doble doctorado en construcción de maquinaria e informática dirige el instituto de gestión de la información e ingeniería.

Señora Ovtcharova, ¿en la AMB de Stuttgart veremos máquinas herramienta u ordenadores con husillos?

En la producción mecanizada, el futuro próximo será como el de otros muchos sectores de la industria 4.0. Mediante una imagen virtual será posible validar en tiempo real conceptos operativos del valor añadido de una máquina herramienta. Un ejemplo de ello es el manejo manual y automático, así como la configuración de la máquina herramienta a través de interfaces hombre-máquina intuitivas como interfaces web o aparatos de interacción háptica. Una simulación completa del movimiento real de la máquina herramienta permitirá ejecutar el modelo virtual en 3D de la máquina herramienta a través del software del control. Además, será posible llevar a cabo una validación final previa a la realización, lo que acorta enormemente el tiempo requerido para realizar pruebas en la máquina herramienta real.

¿Cómo afecta a la productividad y a la rentabilidad?

Solo puede lograrse valor añadido si se tiene en cuenta el proceso con todos sus datos de forma global. Para ello se necesitan los datos energéticos, las notificaciones de averías o los datos de la herramienta de la máquina. Además, habría que añadir los datos de logística e información técnica, como datos de corte, etc. La fusión entre máquinas reales e imágenes virtuales posibilita una aproximación a la visión de la puesta en marcha virtual automatizada y conectada de toda una planta.

En el pabellón 4 de la ABM estarán los proveedores de software e ingeniería. ¿Qué tareas conlleva específicamente el desarrollo de software para las máquinas herramienta habilitadas para la industria 4.0?

En la producción mecanizada, la red de sistemas IT es el núcleo de la solución de la industria 4.0. Esta red está orquestada mediante la herramienta Lifecycle Management como parte actora en la interfaz entre la planificación y el mundo real de la producción. De este modo pueden registrarse los datos recibidos tanto en la planificación como en la producción y puede disponerse de ellos para realizar un análisis. Los procesos se mejorarán continuamente, por así decirlo, «in the loop». Las interfaces de programación abiertas (API), con las que los desarrolladores terceros pueden acceder a las posibilidades de los servicios web, son una gran fuerza impulsora en el ámbito de la industria 4.0. El entusiasmo relativamente bajo por las interfaces abiertas en el sector de la producción lo achaco a los problemas de protección de datos y de derechos de autor, que son comprensibles pero que ya han quedado obsoletos. Las interfaces abiertas son una inversión a largo plazo, en la que se facilitan a corto plazo y gratuitamente los propios conocimientos, y que, sin embargo, a largo plazo permite conseguir un notable aumento de alcance, notoriedad y potencial de mercado.

DMG Mori (stand 7A01) presenta con Celos una interfaz de usuario basada en aplicación. ¿Qué requisitos de software se derivan de estos nuevos enfoques de interfaz hombre-máquina (HMI)?

Celos es una interfaz de usuario basada en aplicación que puede utilizarse de forma tan sencilla e intuitiva como en un smartphone. En general, las aplicaciones móviles están muy demandadas en la industria 4.0 como tecnología HMI ya que, por una parte, se basan en las experiencias existentes de la vida real y, por tanto, no requieren nuevas medidas formativas. Por otro lado, los dispositivos inteligentes ofrecen nuevas posibilidades para soluciones HMI gracias a su disponibilidad y su capacidad. Para la ejecución de aplicaciones de uso industrial, existen diferentes enfoques que se adaptan de forma específica según el escenario de aplicación. Sin embargo, los desarrollos más recientes muestran que los contenidos se alejan cada vez más de su creación y de su origen. Se «atomizan», al igual que los servicios. ¿Qué supone esto para el desarrollo de aplicaciones más caras? ¿Desaparecerán a largo plazo? ¿Cuántas aplicaciones como Celos se ofrecen todavía? A largo plazo, se extenderá la tendencia a la «atomización». Los servicios se agrupan en escenarios de utilización para ofrecer a las personas información personalizada y dependiente del contexto. De este modo, también en el contexto industrial aumentará rápidamente el grado de manejo intuitivo. La complejidad de las máquinas resultará invisible para las personas.

Si todo el proceso de desarrollo de productos se representa virtualmente, ¿qué apariencia debe tener el software de producción?

La tendencia a la imagen virtual en el contexto de la industria 4.0 presupone una infraestructura de sistemas informáticos y procesos funcional e interoperativa. El modelo de arquitectura de referencia de la industria 4.0 (RAMI 4.0) de VDI, VDE y ZVEI se encarga actualmente de localizar normas, estándares, contenidos de casos de uso y relaciones. Constituye la base para la derivación de las normas para la implementación de la industria 4.0. El componente de la industria 4.0 en RAMI 4.0 permite la comunicación de objetos reales en la producción con ayuda de objetos y procesos virtuales. La imagen virtual actúa como facilitadora de la asociatividad bidireccional. Se encarga del manejo en tiempo real y de la ejecución de etapas de proceso a lo largo de todo el ciclo de vida.

La seguridad de los datos y el Know-how son temas importantes de la AMB de este año. ¿Cuáles son las principales medidas para garantizarlos?

El mejor software de seguridad puede quedar inoperativo si el cliente lo aplica de forma incorrecta. Las tecnologías de cifrado no aportan nada si el usuario no las necesita. A menudo, los trabajadores son el eslabón más débil de la estrategia de seguridad de una empresa. Por ello, se recomienda invertir no solo en la protección del acceso físico a los servidores y al hardware en red en la empresa sino también en la seguridad del software y, especialmente, en la formación de los empleados.