El Prof. Dr. Florian Kerber dirige el Centro de Transferencia Tecnológica (TTZ) "Flexible Automation Nördlingen" de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Augsburgo. El TTZ apoya a las empresas en la transformación digital de su tecnología de producción.
El proyecto de investigación "ModProFT", financiado por el Estado Libre de Baviera, tiene como objetivo mejorar la cooperación entre humanos y robots. ¿Dónde se utiliza el gemelo digital?
En este caso, el producto es la placa de circuito impreso, y nuestro socio es un proveedor de servicios EMS para pequeñas series. La información que pertenece a esa placa de circuito impreso es crucial. Pero los clientes no suelen facilitar información detallada, sino sólo una especie de lista de piezas. Por eso utilizamos el gemelo digital como primer paso: enriquecemos la información del producto procedente de la TI de la empresa con la información recopilada durante el proceso de fabricación y pruebas (registro de objetos basado en cámaras, AOI, etc.). En el segundo paso, se suelen utilizar máquinas de colocación automática, que se alimentan con la información necesaria e informan de los pasos de producción completados. Sin embargo, en un parque de máquinas heterogéneo no suele haber una coherencia completa de los datos. ¿Qué programa de pruebas debe cargarse? ¿Cómo se produce la retroalimentación? Debe crearse una arquitectura estandarizada utilizando el gemelo digital para poder seguir el flujo completo de placas de circuito impreso a través de la producción.
El tercer paso es el proceso de pruebas asistidas por robots. Hay un cobot y varias estaciones de prueba en un puesto de trabajo. ¿Qué movimientos individuales tiene que realizar el robot para reconocer la placa de circuito impreso, cogerla, abrir el probador, insertarla y activar la prueba? Todo el proceso debe cartografiarse digitalmente para preparar la planificación de la trayectoria con información de los sensores e identificar las fuentes de error. Hasta ahora, en caso de fallo era necesario recurrir a un empleado. El modelo del entorno, que registramos con varios sensores, aumenta la tolerancia a las ambigüedades e incertidumbres en la detección.
A veces el término gemelo digital parece una mera palabra de moda...
Yo opino lo mismo. El término se utiliza de forma inflacionista y a menudo no está claramente definido. En principio, las simulaciones no son nada nuevo y llevan décadas utilizándose. Lo que es fundamentalmente nuevo, sin embargo, es el acoplamiento de modelos reales y virtuales. La visión de un verdadero gemelo digital sería que el modelo virtual corriera paralelo al proceso real y se produjera una comparación permanente. Esto permitiría detectar errores y optimizar los procesos. Pero aún queda mucho camino por recorrer antes de que el gemelo digital sea completo.
¿Cuál es el problema?
Muy a menudo, los fabricantes de robots ya suministran una imagen exacta de sus robots. Sin embargo, en el caso de máquinas especiales en producción, no suele haber modelos exactos de las cintas transportadoras, accionamientos, válvulas, etc. que puedan utilizarse para una simulación. Si las descripciones estuvieran normalizadas, sería posible generalizar el uso de gemelos digitales. Pero para sortear este problema tenemos que enriquecer nuestro modelo con nuestra propia tecnología de sensores.
