El paradigma actual de la Industria 4.0 se encuentra en constante evolución, motivado por los frenéticos cambios tecnológicos. Las empresas son conscientes de lo que Soluciones IoT y tecnologías inalámbricas pueden aportar a sus procesos industriales, aunque sigue teniendo incertidumbre a la hora de seleccionar la más adecuada para cada caso, o si es viable utilizarlas como infraestructura principal, lo que lleva a continuar apostando por soluciones lineales y cableadas, más tradicionales.
Sin embargo, el contexto actual ejerce un aumento de presión en las empresas para mejorar su eficiencia, su calidad y enfrentarse a nuevos modelos de negocio, lo que lleva a plantear nuevos escenarios no lineales y completamente descentralizados, que pueden dar un salto cualitativo a su competitividad. Es por ello, que ITI está trabajando en ENJAMBRE 5Gque propone una nueva arquitectura de producción basada en el Swarm Manufacturing o «fabricación en enjambre».
Proyecto 5G SWARM
El objetivo que persigue el proyecto, financiado por IVACE y los Fondos FEDER, es conseguir un mayor nivel de flexibilidad y reconfiguración en el proceso productivo, una mayor personalización de la producción y una optimización de la eficiencia de costes y recursos.
Este sistema se apoya en el uso de sistemas fisicos únicamente para la interacción con elementos del mundo real (sensores que detectan un paquete en la línea, brazos robóticos que operan sobre el producto, etiquetas…), y migrar el resto de dispositivos al entorno virtual, «softwarizando» elementos de control y supervisión (autómatas), elementos de red, etc.…
La planta dispone, por tanto, de «estaciones de trabajo»en lugar de líneas de producción, y por plataformas móviles encargadas de mover productos e insumos entre ellas, permitiendo una mayor reutilización de equipos, una mayor personalización de la producción, y un mejor mantenimiento y control del sistema, una reducción de costos, y una mayor flexibilidad en los procesos.
“Este proyecto es un avance para la industria con beneficios como la creación de módulos productivos más livianos y económicos, gestión centralizada, mayor escalabilidad y rápido despliegue de nuevas funcionalidades, en línea con la investigación en tecnologías inalámbricas”, afirma Salva Santonja, responsable del proyecto y Coordinador del Grupo de Investigación en Ciberconectividad del ITI.
La tecnología 5G juega un papel fundamental en este nuevo paradigma, como una tecnología que permite la conexión segura y robusta de todos los procesos físicos con controladores virtuales, permitiendo la movilidad y flexibilidad de todos los sistemas de la planta.
Construcción de un laboratorio experimental.
Los objetivos de este proyecto son centrales desarrollar los distintos habilitadores necesaria para construir esta infraestructura, realizar pilotos y laboratorios experimentales que permitan avanzar en su desarrollo y validar su interés y aplicaciones para la industria, y desarrollar soluciones que permitan una implantación sencilla. Para ello, se está trabajando en la construcción de un prototipo de infraestructura de comunicaciones privadas de ultra baja latenciaapoyadas en 5G, que te permitirá sustituir el cable de baja latencia de los procesos actuales por conexiones inalámbricas. Además, evaluarán las nuevas propuestas de tecnologías inalámbricas y su aplicación al entorno industrial, realizarán la optimización de la infraestructura de ultra baja latencia para el entorno industrial y desarrollarán pilotos demostrativos de Swarm Manufacturing.
Para conseguir estos objetivos se organiza el proyecto 5G SWARM dos etapas: la primera fase se basa en la investigación industrial para desarrollar una infraestructura 5G privada adaptada específicamente a los requisitos del entorno industrial. La segunda fase continúa con actividades de desarrollo experimental para la construcción de pilotos industriales que se apoyen en esta infraestructura de comunicaciones, y que, integrando el concepto de computación en el Edge y la interacción de robots y plataformas móviles, permitan la validación de escenarios de Swarm Manufacturing.
Además, se construirá un laboratorio de experimentación de tecnología Redes No Públicas 5G. Esto nos permitirá disponer de un entorno de experimentación para futuros desarrollos relacionados con las redes móviles privadas de nueva generación y como entornos abiertos a las empresas interesadas en conocer y experimentar las capacidades de esta tecnología, lo que generará futuros proyectos de innovación tecnológica.
A nivel regional, este proyecto cuenta con el apoyo de una serie de empresas que han mostrado su interés en colaborar con ITI en todas las fases. Finalmente, 5G SWARM, con número de expediente IMDEEA/2022/32, está financiado por el Instituto Valenciano de la Competitividad Empresarial (IVACE) y el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER).