Hacia la máquina inteligente: aplicación de las tecnologías de la información en la máquina herramienta

Las máquinas herramientas actuales incorporan controles numéricos (CNC) de última generación. Estos controles abiertos incorporan en su interior un PC con todo el nivel de funcionalidad que este ofrece. Esta capacidad, ya integrada en la máquina, proporciona una excelente oportunidad de añadir el conocimiento del fabricante mediante la incorporación de un software propio: para gestión de producción, monitorización, control, etc.

Por otro lado, la revolución en las tecnologías de la información y comunicación, Information Society Technologies (IST), ha alcanzado la madurez. Todo un abanico de nuevas tecnologías, protocolos y estándares que se han utilizado con éxito en otros entornos están disponibles para ser incorporados al sector de la fabricación.

La combinación de ambos factores, CNC abiertos y madurez de las tecnologías de la información, hace posible el desarrollo de nuevas funcionalidades avanzadas para la máquina herramienta.

Las plataformas de desarrollo de aplicaciones incluyen soporte para la comunicación remota y funcionamiento distribuido, es decir, las aplicaciones son accesibles desde la interfaz del control numérico y también remotamente desde un PC (de la misma red o a través de Internet) o bien un terminal móvil (teléfono, agenda, …).

Por otro lado, las tecnologías de agentes de software han alcanzado una madurez suficiente, en cuanto a desarrollo de la tecnología y estándares, adecuado para pasar a su uso a nivel industrial. Esta tecnología puede aportar soluciones innovadoras para ciertas problemáticas de la máquina herramienta, como puede ser la detección de fallos, ayuda guiada a la solución de problemas y a la puesta a punto, sugerencia de parámetros óptimos para los procesos, etc.

El desarrollo de software con una arquitectura modular basada en componentes permite desarrollar aplicaciones genéricas para controles abiertos. La misma aplicación puede ser utilizada en controles numéricos de diferentes fabricantes. Además, esta arquitectura facilita la integración de las aplicaciones con otros sistemas (por ejemplo: otras máquinas, gestión del servicio técnico, etc.). Estas características permiten que se simplifique considerablemente el desarrollo de aplicaciones y el esfuerzo se pueda concentrar en obtener funcionalidades avanzadas y en proporcionar módulos que incorporen inteligencia a las aplicaciones.

Aplicaciones para obtener información de máquina

Las actuales máquinas pueden proporcionar mucha información que no está suficientemente explotada. A continuación se describen algunas posibles aplicaciones que podrían ser interesantes para los usuarios de máquina herramienta.

• Registro de incidencias: guardar las alarmas, incidencias y paradas de máquina para detectar las causas de los problemas que se den en la máquina.
• Información de Disponibilidad: registrar los periodos de funcionamiento y parada de la máquina y sus componentes para presentar indicadores de la disponibilidad de la máquina (la disponibilidad, el tiempo medio entre fallos, etc.). Además se podría analizar su evolución temporal para detectar y corregir los factores que influyen negativamente en la productividad de la máquina.

El mantenimiento y los servicios de asistencia técnica son cada vez más importantes, tanto es así, que en algunos casos pueden convertirse en líneas de negocio independientes. Entre los servicios más demandados por los clientes podemos citar: servicios de asistencia remota, línea de atención al cliente 24 horas y tiempos de respuesta inferiores a 48 horas junto a la mejora en la fiabilidad y disponibilidad de las máquinas. El uso de las nuevas tecnologías de la información esta aún poco extendido en este campo aunque se imponen cada vez más empujadas por las demandas de los clientes ya mencionadas.

Para que las estrategias de mantenimiento predictivo sean efectivas se requiere la continua monitorización remota de los equipos y una buena integración con la gestión de las operaciones de mantenimiento. El escenario hacia donde vamos puede verse como una plataforma de e-Mantenimiento donde se integran todos los componentes que participan del mantenimiento:

• los sistemas SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition),
  
• CMMS (Computerised Maintenance Management Systems),
  
• ERP (Enterprise Resource Planning)
  
• y otras herramientas, entre ellas, herramientas inteligentes para tomar decisiones guiadas por CBR (Case-Based Reasoning) o por reglas.

Aplicaciones para el mantenimiento

A corto plazo, la irrupción de las tecnologías de la información va a revolucionar las prestaciones de las actuales máquinas herramientas. La interfaz de usuario que actualmente ofrece al operario funciones para controlar la máquina pasará a ofrecer funcionalidad más avanzadas (predicciones de fallo, gestión de los planes de mantenimiento, etc.) gracias al software inteligente que llevará integrado el CNC. Además esta funcionalidad no sólo va a estar disponible para operario a pie de máquina a través de la pantalla del CNC, sino que se podrá consultar remotamente y más importante todavía, se integrará con los sistemas de fabricación.

En este sentido los fabricantes de máquina herramienta en enfrentan al reto de la introducción de estas nuevas tecnologías para no quedarse rezagados frente a sus competidores. En definitiva, una nueva oportunidad para la innovación.