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“Nos hemos preparado para ser el socio digital de las empresas españolas en su camino hacia la transformación digital”

AEI 518 - Entrevista a Álvaro Esteve, director de Factory Automation de Siemens España

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La apuesta de Siemens por la digitalización es la apuesta europea por la industria como fuente permanente de generación de riqueza y empleo. El gigante alemán continúa en su proceso de desarrollo propio y de adquisición de la mejor tecnología del mercado, para el impulso de la productividad y competitividad de empresas manufactureras de todos los sectores. Álvaro Esteve nos expone con detalle los próximos lanzamientos y novedades más relevantes de su amplia paleta de productos y sistemas. Y todo, con el ánimo de “ahorrar hasta un 20% en costes de producción, multiplicar la flexibilidad en la oferta de producto y reducir el tiempo de puesta en marcha.


Automática e Instrumentación: ¿Cuáles son las grandes novedades tecnológicas que presenta Siemens para los próximos meses?


Álvaro Esteve: En los próximos meses sin duda la gran novedad vendrá del lanzamiento del nuevo Industry Edge. Esta solución consiste en un ecosistema donde conviven Apps. La plataforma de software Edge Management permite administrar las Apps, de forma que decidamos dónde y cómo se ejecutan cada una de ellas. Y esto es posible desde la propia planta “on premise”. Las Apps de Industrial Edge son aplicaciones para procesar los datos en el momento en el que se crean. Esto permite un procesamiento distribuido a lo largo de nuestra planta sin necesidad de conectar al Cloud, así como la gestión centralizada de aplicaciones y equipos distribuidos, entre otros beneficios. En la pasada edición de Advanced Factories presentamos una de las Apps de Industrial Edge. Se trata de la Aplicación LiveTwin. Esta aplicación permite visualizar en tiempo real las desviaciones que se producen entre comportamientos de sistemas simulados, y el comportamiento de sistemas reales, de forma que, con el comportamiento real del sistema proveniente del PLC, y nuestro comportamiento simulado ejecutándose en el equipo Edge, se pueden estimar posibles errores, desviaciones, fallos o comportamientos inusuales, entre otros aspectos.


AeI: En general, el mercado habla de gemelo digital para hacer referencia a muy diferentes tipos de aplicación ¿cuál es para Siemens la definición correcta de gemelo digital?


Á.E.: El gemelo digital es un modelo virtual de un producto, proceso o servicio. Se trata de una propuesta tecnológica que combina la fábrica virtual con la fábrica real, lo que permite implementar las cinco fases de la empresa digital (concepto, ingeniería, puesta en marcha, operación y servicio) sin invertir en un solo tornillo en la factoría. Gracias a un gemelo digital, el modelo inicial se guarda para las etapas posteriores del ciclo de vida del producto, como la inspección y el mantenimiento.


Esta innovadora tecnología permite a la industria ahorrar hasta un 20% de costes de producción, multiplicar la flexibilidad de su oferta y reducir el tiempo de puesta en marcha de cualquier producto. Además, permite disminuir el time-to-market hasta un 50%, simular el comportamiento del producto y los procesos de producción, o prevenir tiempos de inactividad, entre otros aspectos. Tomemos por ejemplo el gemelo digital de máquina tipo prensa, como la presentada en Advanced Factories. Estaba basada en la solución Software in the Loop, en la cual se integran y sincronizan tres simulaciones complementarias:


  • Modelo de automatización: la lógica de control de la máquina programada desde TIA Portal se ejecuta en un PLC S7-1500 simulado utilizando PLCSIM Advanced.
  • Modelo de comportamiento: aquí se hace uso de la herramienta de simulación SIMIT. Se emula el comportamiento de toda la periferia y componentes de la máquina, como drives, variables de proceso, sensores o botoneras.
  • Modelo mecatrónico: a partir de la representación 3D de la máquina, se genera con NX Mechatronics Concept Designer un modelo que simula su comportamiento físico en cuanto a variables mecánicas.

Estos tres modelos ejecutándose en sus respectivas herramientas conforman un gemelo digital que representa el comportamiento de la máquina completa. Esto nos es de gran utilidad en diferentes momentos del ciclo de vida de la misma: desarrollo de prototipo, introducción de modificaciones o facilita también la formación y el entrenamiento de los operarios.


AeI: ¿Cuál es el foco actual de inversión digital en la industria?, ¿qué problemas se busca resolver?, ¿qué mejoras del proceso se pueden conseguir?, y ¿qué costes se pueden reducir?


Á.E.: La industria necesita invertir en digitalización para hacer frente a las demandas del mercado que no son otras que conseguir aumentar la productividad, reducir costes, disminuir los tiempos o aumentar la capacidad de personalización de los productos. En Siemens estamos constantemente desarrollando proyectos de innovación sobresalientes, en particular en tecnologías digitales.


En el año fiscal 2019, invertimos en I+D 5.700 millones de euros, un 40% más que en el 2014. Para 2020, prevemos seguir aumentando esta cifra y alcanzar los 5.800 millones de euros. Esto nos ha permitido ser el líder de patentes en Europa y consolidarnos como una de las compañías de software más importantes del mundo.


Uno de los focos de investigación actuales es conseguir el máximo aprovechamiento de los datos digitales. Las fábricas son cada vez más conscientes de las ventajas de invertir en el Internet Industrial de las Cosas, IIoT, porque gracias a ello pueden, entre otras cosas, convertir ingentes cantidades de datos en valor y tomar las mejores decisiones para sus plantas. En Siemens, en lugar de utilizar islas aisladas de sensores para el control remoto de los activos, nuestra estrategia de IIoT se centra en la transformación de toda la cadena de valor de la fabricación. Nos hemos preparado para ser el socio digital de las empresas españolas en su camino hacia la transformación digital y les ofrecemos tanto servicios digitales como nuestra plataforma IoT tanto a nivel local (Edge Computing) como en la nube MindSphere. Se trata de un sistema capaz de conectar máquinas e infraestructuras físicas - tanto de Siemens como de terceros- al mundo digital, para extraer y analizar sus datos.


AeI: ¿Por qué es recomendable el uso del Edge Computing en la industria frente a soluciones Cloud?


Á.E.: Desde nuestro punto de vista, ambas tecnologías no son incompatibles sino que son complementarias. El Edge Computing se puede entender como una capa adicional en planta, que utilizando tecnologías de cloud, como son las Apps, permite ejecutar las aplicaciones de procesamiento de datos en la propia planta con el consiguiente ahorro de costes y menor tiempo de latencia. Esto además evita discusiones de otra índole como la propiedad intelectual de los datos.


Esta tecnología cubre la brecha entre la nube y los dispositivos conectados en la fábrica, lo que en Siemens llamamos Industrial Edge. Es decir, ahora podemos procesar grandes volúmenes de datos en la propia instalación sin necesidad de acudir a los centros de datos, ayudando al fabricante, entre otras cosas, a acelerar el tiempo de respuesta y a reducir los costes. Y aunque la nube seguirá siendo una tecnología clave para empresas con plantas en diferentes localizaciones o para la gestión de máquinas distribuidas, las empresas deberán combinar ambas tecnologías para transformarse digitalmente, en general, o para incrementar el valor de la automatización, en particular.


AeI: ¿Qué casos de uso industrial propone Siemens para la aplicación de sus técnicas de Inteligencia Artificial (IA)?


Á.E.: La IA en todas sus diferentes facetas permite extender la automatización a tareas complejas no predecibles de forma explícita y por tanto no programables. Esto es posible porque el sistema es capaz de aprender de la experiencia. Los esfuerzos de programación e ingeniería serán menores y la lógica de control será más ágil y flexible a los cambios en un entorno de producción más flexible y preciso.


La nueva tarjeta NPU (Neuronal Process Unit) para Simatic S7-1500 permite realizar tareas de Inteligencia artificial. El código de control y las secuencias siguen gobernadas por la CPU, lo que cambia ahora es la capacidad que el propio PLC adquiere para la toma de decisiones. Un ejemplo de uso industrial fue el mostrado en la pasada edición de la Feria de Hannover. Se trataba de una aplicación con un robot en cuyo extremo, por encima de la garra, se hallaba una cámara USB conectada al S7 1500 lo que le permite reconocer a los objetos definidos.


En un Panel PC con WinCC, el operador pulsa varios objetos (martillo, berenjena, “?” -signo interrogante= objeto desconocido-), a continuación pulsa el botón de “start” La combinación PLC+NPU permite controlar la forma en que el robot agarra los objetos, así como, identificar al objeto desconocido. En la demo se observa como el lugar de agarre cambia y luego simplemente los traslada al lugar que le corresponde a cada uno. Con cámara de visión sin la ayuda de la NPU, sería muy complicado que el robot agarrara objetos que estuvieran montados unos encima de otros y menos aún si tuviera que agarrar un objeto desconocido. La matriz neuronal, previamente entrenada, es lo que posibilita este tipo de control.


AeI: ¿Cuáles son las características más relevantes de la nueva versión V16 de su famosa plataforma TIA Portal?


Á.E.: El nuevo TIA Portal permite realizar un control de cambio de las versiones de proyectos; nos permite realizar TRACE entre diferentes S7-1500 a nivel de proyecto para facilitar la depuración de programa y análisis de fallos. Se incorpora la funcionalidad de IP Routing en los S7-1500 para poder utilizar el propio equipo como enrutador entre distintas subredes, ya estén integradas en la propia CPU o en CP, así como la posibilidad de comunicar en Profinet IRT entre CPUs S7-1500 sin necesidad de configurar una de ellas como I-Device (Direct Data Exchange). Además, el S7-1200 obtiene la capacidad de ser servidor OPC UA y conectar con soluciones Cloud. Entre los Add-Ons, queremos destacar dentro del paquete Multiusuario la opción de trabajar en modo exclusivo. Esta nos permite aprovechar el control de cambios integrado aunque estemos trabajando individualmente, así como en el modo de puesta en marcha la posibilidad de hacer descargas de programa en segundo plano para aumentar la eficiencia en la ingeniería.


Destaca también el control motion de los manipuladores de inicio o final de línea mediante un asistente, incorporado en el TIA Portal, denominado Kinematics. Una vez probada y testeada la cinemática del manipulador, por ejemplo el de la foto que dibuja las letras de SIEMENS, desde el propio TIA Portal con el PLCSim Advanced (PLC virtual), se podrá cargar en el PLC físico, en este caso un Simatic S7 1500T consiguiendo un ahorro de tiempo considerable en su puesta en marcha.


Este entrevista aparece publicada en el nº 518 de Automática e Instrumentación, págs. 32-35.

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