La tecnología de medición de longitudes tradicionamente se ha mantenido en salas de medición climatizadas separadas

Metav 2020 muestra la integración de la tecnología de medición de longitudes en la metalurgia digitalizada

Redacción Interempresas14/01/2020

El estándar de comunicación no patentado OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture) está creciendo rápidamente porque la plataforma abierta facilita la integración de nuevas máquinas y dispositivos en la producción. La VDMA está desarrollando actualmente los correspondientes modelos de información específicos del dominio (Companion Specifications) para la tecnología de medición de longitudes. Los visitantes profesionales podrán recibir información de primera mano de los fabricantes de tecnología de medición de renombre en la feria Metav 2020 del 10 al 13 de marzo en Düsseldorf, Alemania.

Durante muchos años, la tecnología de medición de longitudes se mantuvo en salas de medición climatizadas separadas y rara vez se vinculó a otras máquinas o productos de software de la fábrica a través de una red estandarizada. La Industria 4.0 está cambiando eso. La medición temprana dentro del proceso (medición en línea) mediante dispositivos de medición de portal y la comunicación de los resultados de medición de las máquinas herramienta o de los valores de corrección pueden optimizar los procesos y el aseguramiento de la calidad dentro de la fábrica y aumentar considerablemente la productividad de los clientes. Tal y como explica Tobias Ischen, director de producto de TI de automatización en Carl Zeiss Industrial Quality Solutions: “En la actualidad, generalmente establecemos este tipo de redes cerradas mediante transferencias de archivos e interfaces propietarias y numerosos protocolos clásicos a nivel de campo y de control”.

Estas soluciones a menudo sólo contienen información sobre el 'cómo', es decir, sobre la tecnología utilizada para la transferencia de datos. Sin embargo, lo que no está claro es el ‘qué’, es decir, lo que significan los datos: variables con descripción semántica. En muchos casos también es muy costoso obtener esta valiosa información (¿técnica, documentación?). “Con la conexión en red basada en las Especificaciones Acompañantes, la OPC UA es la solución más prometedora para reducir el esfuerzo de integración, al menos en las nuevas instalaciones de producción. Esto nos permitirá concentrarnos más fuertemente en la implementación de procesos de medición automatizados y aplicaciones de metrología de valor agregado en el futuro, ya que el tedioso trabajo de programación de la interfaz, incluyendo el mantenimiento, se elimina en gran medida”, añade Ischen.

OPC UA simplificará la conexión en red con software y plataformas de terceros (Manufacturing Execution System, MES o Cloud) y con productos de la planta de producción como controladores lógicos programables (PLC) y periféricos como los sistemas RFID. “También nos facilita, como proveedor de MES, la recogida de datos del parque de máquinas del cliente para los cálculos de OEE, por ejemplo”, explica Ischen. Esto hace que los procesos de producción sean más transparentes y abre numerosas oportunidades para que los clientes mejoren la productividad, la calidad y la rentabilidad de sus procesos de fabricación. La OPC UA también aporta seguridad informática a la planta de producción.

El estándar de comunicación e interfaz OPC UA representa un medio prometedor para reducir significativamente el trabajo y los costes que implica la integración de soluciones de medición en la producción. Foto: Carl Zeiss Industrielle Messtechnik.

Reducción de costes a través de estándares

En el contexto de la industria 4.0, el estándar de interfaz abierta OPC UA representa una tecnología clave para el intercambio de datos no dependiente del fabricante. Al especificar la transmisión de datos técnicos y describir la semántica de los datos en ‘modelos de información’, promueve la interoperabilidad y, por consiguiente, constituye la base de la comunicación técnica basada en las arquitecturas de referencia y las recomendaciones de implementación de Industry 4.0. “Un gran número de modelos de información específicos del dominio, las llamadas OPC UA Companion Specifications, se están desarrollando actualmente sobre la base de la especificación OPC UA”, dice el Dr. Armin Lechler, Subdirector del ISW en la Universidad de Stuttgart. “Éstas describen la información requerida dentro de un dominio particular, como la tecnología de medición de la longitud”. Esto produce ventajas tanto para los proveedores como para los usuarios. “Como en muchos otros aspectos, el propósito de la estandarización de las interfaces de comunicación es reducir los costes. Las soluciones patentadas utilizadas en la medición de longitudes también dan lugar a una cantidad significativa de trabajo de ingeniería y adaptación”, afirma Lechler. Una interfaz estandarizada permite que los proyectos específicos de los clientes se completen más rápidamente. Esto simplifica considerablemente la interacción con otras máquinas o sistemas de control y planificación de nivel superior. “Además, una interfaz no es un punto de venta único. Todos los fabricantes ya disponen de estos datos de una forma u otra, pero no son uniformes”, así resume Lechler la situación actual. “Soy optimista en cuanto a los desarrollos futuros, dadas las numerosas actividades en torno a los estándares Companion y la creciente difusión de la OPC UA en general. Muchos proyectos fracasan en la actualidad debido a su implementación en la industria, ya que el uso de interfaces propietarios los hace poco económicos”.

Las especificaciones complementarias de la OPC UA facilitan la configuración de las máquinas y sus transferencias de datos. También simplifican la comunicación con los sistemas informáticos como medio para mejorar la planificación y el control de los procesos de producción. Foto: Carl Zeiss Industrielle Messtechnik.

OPC UA: reducir el número de rechazos

“OPC UA permite compartir los conocimientos del proceso de medición con otros participantes del proceso. Esto acorta los tiempos de respuesta para las desviaciones dentro de los bucles cerrados y ahorra a nuestros clientes mucho tiempo y dinero”, explica el Prof. Heiko Wenzel, CDO del Grupo Wenzel, Wiesthal. “Además de su aplicación original en la sala de medición, nuestras máquinas de medición de coordenadas se utilizan cada vez más en la producción. Las utilizamos para comprobar las piezas en sí, pero también nos dan una visión clara de las condiciones de producción como la vibración, la temperatura, etc., que influyen en nuestros resultados de medición. La recogida y el análisis de estos datos están actualmente patentados y, por tanto, sólo pueden ser evaluados en su propio entorno. Aquí OPC UA facilita el intercambio de información con y desde otras máquinas. Esto proporciona una retroalimentación mucho más rápida y precisa”. Los clientes se benefician del hecho de que los resultados de los análisis, destinados a lograr menos piezas faltantes, pueden fluir directamente en la supervisión y control de la producción.

El estándar de comunicación abierto permite que los conocimientos útiles de las secuencias de medición y los procesos de fabricación sean combinados y utilizados para la rápida compensación de las máquinas de trabajo, produciendo menos rechazos y piezas faltantes y mejorando la rentabilidad. Foto: Grupo Wenzel.

Wenzel volverá a exhibir sus productos en el próximo Metav, el 40º aniversario del evento. El Área de Calidad presentará los últimos desarrollos en tecnología de medición de coordenadas, tomografía computerizada y escaneo óptico de alta velocidad. El enfoque se centrará en la integración dentro de los procesos de fabricación flexible y en asegurar la calidad de la producción a través de una rápida monitorización del proceso. “La velocidad es actualmente una prioridad mayor en la estandarización que la perfección. Si no tenemos cuidado, otras industrias y regiones presentarán estándares que tendremos que seguir”, dice Wenzel. “Ya podemos ver que las empresas de TI y de automatización, que tienen diferentes enfoques y expectativas, están buscando posicionarse aquí. Por eso es importante no prestar tanta atención a los intereses individuales, sino encontrar rápidamente áreas de terreno común, por pequeñas que sean”.