Diamante nota anualidade 3


DESARROLLO DE UN SISTEMA AVANZADO DE MONITORIZACIÓN Y ADQUISICIÓN DE DATOS PARA LA MEJORA DE LAS MÁQUINAS MULTIHILO DE CORTE DE PIEDRA

(IN852A 2018/44)

La importancia del sector del granito en la economía gallega es fundamental. La industria gallega del granito es la 2ª más importante de Europa (tras Italia) y la 5ª del mundo, apareciendo por delante de potencias como Bélgica, Portugal o Alemania.

En este contexto, el proyecto DIAMANTE supone una oportunidad para Galicia de incrementar la producción y mejorar la situación competitiva del sector productivo de la piedra natural, tras años de deslocalización a países de costes laborales más bajos, gracias a un innovador sistema de control desarrollado para las máquinas de corte multihilo de bloques de granito. En concreto, DIAMANTE plantea el desarrollo de una solución que sea capaz de analizar la realidad del proceso de corte gracias a la implementación de sistemas avanzados de sensorización y control, bajo el paradigma de la Industria 4.0.

El objetivo de DIAMANTE es la mejora de los principales factores que afectan al proceso, que en este caso son el consumo de hilo diamantado (principal factor de coste de fungibles) y los costes inherentes de las máquinas multihilo en las paradas por averías y los fallos imprevistos. Como ejemplo, una empresa que tenga una producción mensual de unos 45.000 m2 de granito laminado, pierde por cada día de parada unos 150.000€. En cuanto al coste del hilo diamantado, puede llegar a representar unos 40-50k€/mes.

Por tanto, DIAMANTE plantea una solución basada en el paradigma industria 4.0, que permita un mayor control de todos los parámetros de las máquinas de corte, lo que implicará una mejora de la producción, una reducción de los deshechos que trasformará el proceso en uno más respetuoso con el medioambiente, con un aumento del valor añadido del producto y una mejora de los costes de producción.

Durante la última anualidad 2020 del proyecto, se han realizado acciones para la sensorización y control del hilo de corte. Estas actividades se han centrado en la instalación de cámaras de visión artificial, junto con modificaciones en el hilo de corte para facilitar su correcta detección, y la instalación de diferentes sensores ópticos y acelerómetros, todo ello con el objetivo de realizar un mantenimiento predictivo de la máquina de demostración DIAMANTE durante el proceso de corte de diferentes calidades de granito.

Con la instalación de estos sensores y las modificaciones pertinentes en el hilo, se pretende controlar diferentes puntos importantes tanto para el control del corte correcto de piedra como para el correcto funcionamiento del hilo, pudiendo medir e informar de parámetros clave durante el proceso de corte, como rotación, velocidad o desgaste del hilo.

Otra línea de trabajo ha consistido en la medición del tamaño de la perla para determinar cuándo puede ser sustituida, midiendo el desgaste entre el momento de inicio de su ciclo de vida y cuando se acerca a su final, pudiendo observarse durante el proceso una disminución de su anchura.

Figura 1: Imágenes del proceso de desgaste en la anchura de la perla

Otro punto clave a lo largo de esta última anualidad en el control tanto del correcto proceso de corte como del mantenimiento predictivo, ha sido el análisis de vibraciones que se producen en el tambor motor que produce el giro de los hilos. Estas vibraciones aumentan su frecuencia cuanto mayor sea el desgaste del hilo o cuando existe algún problema en el propio corte de la piedra, ya que todo posible problema se traslada al tambor motor y este factor provoca vibraciones.

Figura 2: Ejemplo de gráfica para el análisis de vibraciones en DIAMANTE

En la imagen se observa el aumento de las vibraciones según transcurre el tiempo. En verde se muestran las vibraciones que se producen el primer día de vida del hilo, en amarillo se muestra su vibración a las 2 semanas de vida y en rojo en su tercera semana de su ciclo de vida.

Por último, mencionar que se ha llevado acabo la integración de los diferentes desarrollos parciales en el demostrador instalado en GRANISA. De forma más concreta, esto ha conllevado la integración de los sistemas de visión artificial, la de los sistemas de adquisición y la de la arquitectura hardware de control y procesado. Asimismo, la fase de validación final ha conllevado las correspondientes pruebas en entorno relevante y el análisis de implantación preindustrial.

CONSORCIO DIAMANTE

Para alcanzar los anteriores objetivos, las empresas del ámbito gallego del consorcio DIAMANTE cubren toda la cadena de valor de actividades del proyecto y han conformado una agrupación multidisciplinar con el know-how complementario necesario para la correcta ejecución del mismo:

NODOSAFER, empresa líder del proyecto, es una entidad referente a nivel internacional en la fabricación de máquinas industriales de corte de piedra y sus equipos son de los que obtienen un mejor rendimiento de hilo de corte. Destacar que NODOSAFER posee una amplia experiencia en proyectos de I+D relacionados con sus productos.

SYSPRO es una ingeniería centrada en la integración de tecnologías en el campo de la automatización, software industrial, robótica, visión artificial y sensorización avanzada y que ha dado un salto cualitativo en los últimos años en iniciativas de I+D.

WDIAMANT es una empresa desarrolladora de hilo de corte diamantado para el sector de la piedra natural, con elevada experiencia en proyectos de I+D relacionados con sus productos, implantada en el mercado mundial y con un elevado volumen de exportaciones.

GRANISA es el usuario final y receptor último de la tecnología desarrollada en DIAMANTE. Es la 5ª empresa en valor añadido del sector en Galicia. Ha aportado su experiencia en la transformación del granito y ha implementado las soluciones en un entorno real para realizar la validación preindustrial.

Con el objetivo de promover la actividad innovadora dentro de las empresas, reforzar su capacidad de liderazgo internacional, mejorar su posición competitiva y complementar los desarrollos del proyecto, el consorcio ha contado con el apoyo del Centro Tecnológico AIMEN, entidad con experiencia demostrada en actividades de visión artificial, monitorización, control industrial y tratamiento avanzado de datos.

FINANCIACIÓN DEL PROYECTO:

El proyecto DIAMANTE, enmarcado en el programa CONECTAPEME 2018, está financiado por la Xunta de Galicia a través de la Axencia Galega de Innovación (GAIN) y el apoyo de la Consellería de Economía, Emprego e Industria y está cofinanciado con cargo a Fondos FEDER en el marco del eje 1 del programa operativo Feder Galicia 2014-2020.

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