El proyecto ALICIA de la UE diseña una economía circular para líneas de producción

Con el proyecto ALICIA de la Unión Europea se pretende diseñar una economía circular para medios de producción con el fin de reducir a un mínimo la eliminación de máquinas y sus piezas. El desarrollo de cinco herramientas digitales enlazará las empresas industriales y el mercado de la maquinaria usada en el ámbito económico, de modo que se reutilicen los activos hasta el 100%.

La mayoría de las piezas de maquinaria de los sectores productivos, como los brazos robot o las cintas transportadoras, no alcanzan su vida útil máxima y se desechan antes de tiempo. Se estima que en la industria automotriz se elimina anticipadamente hasta el 70 % de los medios de producción: se convierten en chatarra o, en el mejor de los casos, se venden como repuestos, en contra de todo concepto de sostenibilidad, tanto económica como medioambiental. Este punto se debe abordar en consonancia con el Pacto Verde europeo, cuyo objetivo es alcanzar la neutralidad climática hasta el año 2050.

Es lo que ahora va a cambiar el proyecto de la UE ALICIA, cuyo nombre corresponde a las siglas de ‘assembly lines in circulation’ (líneas de montaje en circulación). Doce socios procedentes de los campos de la investigación y de la industria desarrollan, en un plazo de tres años, diversas herramientas inteligentes y digitales para el uso sostenible de los recursos productivos. La Universidad Técnica de Múnich (TUM) coordina el proyecto.

El proyecto tiene por objetivo establecer conexiones económicas eficientes entre los actores de la industria y del mercado de la maquinaria usada mediante el desarrollo de herramientas digitales innovadoras. Esta conexión estratégica permite una reutilización al 100% de los bienes de inversión y, de esta manera, fomenta la sostenibilidad medioambiental y la optimización de recursos. Estas herramientas digitales crean un nuevo tipo de economía circular: la CME.

La visión de ALICIA: en un plazo de entre cinco y diez años, los recursos de producción como las líneas de producción completas, las máquinas sueltas y los repuestos, se comercializarán y reutilizarán entre las diversas fábricas de Europa hasta que se haya agotado su vida útil máxima. El objetivo de la plataforma en línea ALICIA es reunir a los compradores de medios de producción con los vendedores. Además, se incluirá a los prestatarios de servicios, como p. ej., KMU, que ofrece servicios de reacondicionamiento, o empresas de reciclaje que puedan ofrecer sus servicios a los propietarios de las fábricas. La plataforma se sustenta en una serie de herramientas digitales innovadoras que facilitan la selección de equipos de montaje usados, adecuados para nuevas líneas de producción, y permite la integración de estos equipos usados en sistemas de montaje modernos.

Sirva de ejemplo que el propietario o gerente de una fábrica necesita un equipo de producción nuevo. Sus necesidades respecto al equipo usado se representan de forma digital con la ayuda de una ontología legible por máquina, observando no solo los factores técnicos y productivos, sino también los aspectos social, económico y medioambiental, ya que, si los empleados no pueden trabajar con la máquina adquirida, o si su vida residual no es rentable, la adquisición de segunda mano no tiene sentido. Debido a su enfoque humano, el proyecto debe permitir la formación de los trabajadores. Además, la ontología legible por máquina debe velar por que las mujeres tengan las mismas oportunidades de participar en el modelo de economía circular y puedan beneficiarse de él.

El mercado en línea conecta a los actores del negocio de la segunda mano. Entre estos actores no solo se incluye a los compradores y vendedores y a los comerciantes de maquinaria usada, también a los prestatarios de servicios en el campo del reacondicionamiento y del reciclaje. El mercado encuentra su aplicación dentro de la CME, tanto para encontrar una máquina adecuada para el cliente como para ofrecer a otras fábricas los equipos que se han dejado de usar.

Un mercado en línea ya existente, el Market 4.0, se ampliará durante el proyecto, entre otros, con los datos reales de la casa de subastas industriales para máquinas usadas Surplex. Surplex cumplirá con la función de foro y facilitará el proceso de mediación entre las instalaciones fabriles existentes y usadas. Junto con una base de datos propia para equipos usados, Surplex pondrá sus conocimientos a disposición del proyecto para crear una plataforma similar para la venta de equipos usados, con la inclusión de estructuras de datos y procesos internos.

Un motor de matchmaking por IA compara la oferta en el mercado de máquinas productivas en las fábricas, de otros equipos de segunda mano y de potenciales máquinas nuevas (para cerrar los vacíos en el diseño de las líneas de montaje que no se puedan cubrir con máquinas de segunda mano) con las necesidades del cliente en la ontología legible por máquina. Con todos estos datos elige la mejor combinación de recursos para la línea de montaje en cuestión.

Para convencer al propietario de la fábrica, se establece un digital shadow (DS) de la línea de producción emparejada para el fabricante. El DS es un modelo de la futura línea de segunda mano. ALICIA ampliará los límites del estado de la tecnología al desarrollar un DS ‘semiautomático’ que combina los datos de los recursos de producción disponibles, que se incluyen de forma automática desde el mercado, con datos de modelos CAD incorporados de forma manual. Esta imagen digital de la posible línea de segunda mano simula el rendimiento de la línea combinando los datos de las diversas máquinas. Una vez construida la línea de segunda mano real, se desarrolla un digital twin (DT) a partir del digital shadow. El DT se alimenta en tiempo real con los datos de producción de los sensores de las máquinas y con otras fuentes. El DT también es la imagen virtual de un sistema real, por ejemplo, de la línea de producción.

Para la composición fluida y la puesta en funcionamiento inmediata de la línea de segunda mano se aplica un middleware plug & produce. Los conceptos plug and produce se basan en la idea que cada aparato está provisto de un conjunto de datos (administration shell, AAS). Este incluye todos los datos de la máquina, como sus características, parámetros e interfaces. En la Industria 4.0, todos los componentes productivos deben estar comunicados entre ellos sin interrupciones. La documentación legible de forma automatizada del AAS conforma la base para esa comunicación. Dado que la producción ahora se compone de una mezcla de máquinas nuevas y usadas de diversos fabricantes, se logra la máxima interoperabilidad gracias al middleware plug & produce.

Para la protección de los datos de usuario, ALICIA ofrecerá soluciones basadas tanto en la nube como en las instalaciones, que permiten al usuario el control íntegro del uso de sus datos. Las soluciones se pueden instalar y gestionar en las instalaciones, si es necesario.

Los responsables de producción pueden comprar líneas de producción usadas hasta un 40% más rápido y por la mitad del precio o menos en comparación con la instalación de una línea nueva. Debido al aprovechamiento máximo de la vida útil de la máquina se puede reducir el gasto de material y energía en hasta un 80% frente a la máquina nueva. Con el circuito cerrado de ALICIA, los bienes de inversión se pueden reutilizar hasta en un 100%.

A modo de resumen, se podría decir que el proyecto ALICIA de la UE se encuentra a la vanguardia de la producción sostenible y utiliza innovaciones digitales para crear un enfoque del uso más eficiente y ambientalmente sostenible de los recursos de producción. Con sus innovaciones estratégicas y sus esfuerzos colaborativos, ALICIA alisa el terreno para un futuro en el cual los principios de la economía circular impulsan el desarrollo de la industria hacia una mayor sostenibilidad y eficiencia de los recursos. De esta manera, ALICIA contribuye a la resistencia de la UE a las disrupciones de las cadenas de suministros globales y contribuye de forma fundamental a la creación de la economía circular.

Acerca del proyecto

La Unión Europea subvenciona ALICIA con casi 5,86 millones de euros con el número de proyecto 101091577 en el marco del programa Horizonte. El proyecto se inició oficialmente en enero de 2023 y tiene una duración de tres años. Los doce socios del proyecto son:

• Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften (iwb) de la Universidad Técnica de Múnich TUM (Alemania) (Coordinador del proyecto).
• Comau S.p.A., Grugliasco (Italia).
• Conti Temic microelectronic GmbH, Ingolstadt (Alemania).
• El instituto de normalización DIN Deutsches Institut für Normung e.V., Berlín (Alemania).
• ECI-Mechatronics GmbH, Schwaz (Austria).
• INTRASOFT International S.A. (Luxemburgo).
• Institut Mines-Télécom (IMT), Palaiseau (Francia).
• Laboratory for Manufacturing Systems & Automation (LMS) de la Universidad Patras (Grecia).
• mts Consulting & Engineering GmbH, Fürstenbeck (Alemania).
• Surplex Ibérica SLU, Barcelona (España).
• Institut für Maschinenbau- und Betriebsinformatik (mbi) de la Universidad Técnica Graz (Austria).
• YAGHMA B.V., Delft (Países Bajos).

El proyecto ALICIA ha sido subvencionado por fondos del programa de investigación e innovación Horizonte Europa de la Unión Europea (UE) con el número de proyecto 101091577. Sin embargo, las opiniones expresadas corresponden exclusivamente a los autores y no reflejan necesariamente aquellas de la UE o de la Agencia Ejecutiva Europea en los ámbitos de la Salud y Digital (HADEA). No se podrá responsabilizar ni a la UE ni a la autoridad responsable de la concesión por dichas opiniones.