Macer desarrolla el molde cerámico 4.0

«En el prensado de baldosas cerámicas, las tareas del técnico son las del mantenimiento de las máquinas, medir información del proceso, comparar con valores deseados, actuar si hay desviaciones, analizar evolución del proceso en el tiempo, y fijar acciones y objetivos para mejorar. Un proceso que conlleva tareas manuales y lentas, por lo que la toma de decisiones no es siempre en el momento oportuno y de forma eficaz», indica el director de producción de Macer, Santiago García.

En este sentido, García destaca que las tecnologías digitales de la industria 4.0 «posibilitan automatizar estas tareas de medición, comparación con los objetivos, corrección del proceso en caso de desviaciones, y crear entornos de simulación por ordenador, con los que el proceso de análisis y mejora se realiza de forma mucho más ágil y efectiva, y donde la información fluye en tiempo real porque las máquinas están interconectadas entre sí y con los sistemas digitales. Así, el proceso se autorregula de forma inteligente, incrementando la productividad de las empresas».

Por su parte, el responsable de I+D+i de la firma, Ramiro Bonaque, asegura que este nuevo escenario «obliga a variar el papel del técnico, que pasa de realizar tareas más manuales y mecánicas, a tareas de diseño, análisis, programación y control. Estas tecnologías por tanto irán forzando un cambio en este sentido en la formación que debe de recibir el técnico cerámico».

Para conseguir este objetivo, Macer lleva a cabo líneas de desarrollo encaminadas a conseguir un entorno de simulación digital en el que se pueda reproducir el ciclo de prensado para crear diferentes escenarios, analizar y escoger la mejor solución, en función de las variables cambiantes del proceso; la creación de un sistema de gestión de datos del molde en la ´nube de internet´ para aprovechar las oportunidades que ofrecen este tipo de recursos para almacenar gran cantidad de datos relacionados con el molde, desde su diseño hasta su operación en tiempo real, para poder ser explotados por la empresa y sus clientes, así como otras posibles partes interesadas, de forma que la colaboración y acción conjunta sea mucho más fluida.

Y, por último, la implementación de elementos sensores y de trazabilidad en el molde, de forma que esté en todo momento conectado en red, transmitiendo información en tiempo real sobre su estado y sobre el proceso de prensado, especialmente durante su uso, «información realmente valiosa para nuestro cliente a la hora de poder realizar una toma de decisiones rápida y eficaz», indica Bonaque.

Simulación digital

Con la combinación de la simulación, la gestión de datos masiva, y la conexión del molde a internet, se pretende crear un sistema inteligente. El sistema será capaz de detectar fallos porque mientras opera, detectará si lo que hace es correcto respecto al entorno de simulación digital (programado con las variables específicas de cada fábrica) o respecto a los objetivos de producción.

Además, la gran cantidad de información que se ofrece al técnico en tiempo real, facilitará en gran medida su labor de gestión y mejora del proceso.

«Se trata de un proyecto donde no se vislumbra un final, sino más bien una línea de mejora continua encaminada a conseguir sistemas cada vez más inteligentes», puntualiza García.

Macer ha desarrollado un entorno de simulación digital dónde la primera etapa modelada ha sido el proceso de llenado del molde. «Hasta ahora, los fenómenos físicos que intervienen en la operación de llenado, determinando el movimiento y distribución del polvo atomizado en el interior de los alvéolos del molde, no se conocían con claridad. De hecho, todas las acciones de control y optimización realizadas durante dicha fase del prensado se realizan en base a la experiencia de los operarios, sin que exista un conocimiento sistematizado al respecto», afirma Bonaque, quien puntualiza que esta forma de proceder «muestra grandes limitaciones que provocan una distribución heterogénea de la cantidad de polvo depositado, originando en el momento de la compactación variaciones en la distribución de la presión sobre el polvo. Esto se traduce en diferencias de porosidad en el seno del soporte recién prensado y consecuentemente defectos de tamaño, decoración y prestaciones mecánicas en el producto cocido».

Sistema inteligente

El objetivo de Macer con la consecución de un modelo físico-matemático de simulación para reproducir el proceso de carga del molde a nivel virtual es «programar el sistema para que actúe de forma más inteligente, además de permitir a Macer analizar cada situación de forma personalizada para que seamos capaces de diseñar elementos de carga y procesos optimizados con menos mermas y consiguiendo un producto final de mayor calidad. Este entorno de simulación se continuará desarrollando, pasando, en una segunda fase, a la etapa de compactación del lecho de polvo cargado en el molde», indica Bonaque, quien anuncia que también se está finalizando «una primera versión de plataforma de gestión de datos del molde, así como el sistema de sensorización y trazabilidad del molde para transmisión de datos de producción en tiempo real».

Bonaque participará en el Congreso de ATC con una ponencia sobre este proyecto. A su vez, en la próxima feria Cevisama, que tendrá lugar el próximo febrero,Macer expondrá una primera versión del sistema completo simulador (molde conectado), plataforma de gestión de datos en red.