Industria Metalmecánica

METROLOGÍA Y CALIBRACIÓN DE HERRAMIENTAS que concierne a las máquinas demedición o sistemas de captación de datos [5]. Afortunadamente, el crecimiento y desarrollo de equipos demediciónmás sofisticados y el desarrollo de nuevos softwares se ajustan a los requerimientos de lametrología 4.0, haciendo todo esto posible. Los sistemas o sensores de digitalización y escaneado 3D son los más prometedores debido a la gran cantidad de datos que pueden captar. Este es el caso de los sistemas de procesamiento de imágenes y de visión, la tomografía computarizada por rayos X (TC), la luz estructurada, entre otros [7]. En definitiva, el control de calidad de la producción basado en la medición holística (información de todo el proceso de fabricación), junto con la buena gestión de la gran cantidad de datos, es la clave para lograr un sistema de producción predictivo y una fabricación con cero defectos, cero sorpresas, cero retrasos y cero desperdicios. En muchas ocasiones, todo esto viene respaldado por modelos multifísicos de simulación, que, junto al gran input de datos de los sensores, es posible acabar prediciendo la representación digital de los componentes. Ejemplos de herramientas utilizadas para este tipo de simulaciones son la fluidodinámica computacional (CFD) y el análisis de elemente finitos (FEA). Las tareas de digitalización y medición holística de todo el proceso de fabricación generan nuevos modelos como es el caso de los modelos cíber-físicos (CPS) [1]. Estos modelos tienen dos partes, una virtual y otra física (la máquina), las cuales están conectadas por la infraestructura del Internet Industrial de las Cosas (IIoT). Como la principal misión es ajustarse de manera inteligente y predictiva a los cambios holísticos de la medición en tiempo real según el contenido medido (información sobre el entorno de la medición, la condición de la medición, la cantidad medida, el objeto de la medición, la condición del mecanizado, la precisión requerida, la tolerancia, la incertidumbre, etc.), la configuración de la fusión de los datos captados por los sensores cambia y se adapta continuamente para lograr una predicción avanzada. Capacidades como el auto-reconocimiento de las piezas, el auto-mantenimiento de la propia máquina y la auto-predicción son obtenidas por los modelos CPS. El IIOT es por tanto la red de medición inteligente en proceso/en máquina conectada en el espacio virtual, como se muestra en la figura 5, el contenido almacenado de las mediciones y la información de las mismas se comparte entre las máquinas de fabricación bajo el control de IIOT. Desde la perspectiva de la Industria 4.0, el concepto CPS implica el desarrollo de la medición inteligente para realizar el control de calidad de la producción. Como resumen, la estrategia de medición fundamental en la metrología 4.0 consiste en realizar la “informatización de todos los procesos relacionados con la fabricación” mediante el desarrollo de la medición holística basada en la integración de diferentes principios de medición y la fusión de datos multiescala. CONCEPTO DE MEDICIÓN HOLÍSTICA El concepto de medición holística implica grandes conjuntos de datos que son analizados por el Big Data mediante técnicas de inteligencia artificial (IA), generando las características metrológicas clave y simplificando la gran cantidad de datos almacenados. El desglose de esta información se realiza mediante el IIoT, y sus elementos conforman la infraestructura del modelo global CPS (Ver figura 5). No obstante, toda esta nueva forma de proceder requiere de calibraciones y validaciones avanzadas, de nuevas teorías para evaluar la incertidumbre, así como del desarrollo de nueva normativa a fin de regular los requisitos actuales y futuros de la industria [8]. Un ejemplo actual de medición holística inteligente son las nuevas MMC multisensor con rayos X (medición volumétrica) [9]. Gracias al desarrollo de la tecnología de fusión de datos, con herramientas que integran datos como CAD/CAE/CAM/CAT, se definen nuevas bases para un control de calidad de la producción avanzado, conectando los diferentes sistemas de medición entre sí a través de IIoT, como ya se ha comentado anteriormente. Una utilización eficiente de la IIoT dentro del marco de metrología 4.0 se describe en bibliografía [10]. Un punto clave en la captación de datos es hacerlo sin interferir en la pieza en un tiempo relativamente corto. En este sentido, las tecnologías que mayor potencial demuestran son las técnicas de escaneado 3D y sin contacto (sin interferir con la pieza). Por ejemplo, la tecnología de medición óptica, incluyendo los rayos X, está progresando rápidamente y a día de hoy ya se han desarrollado sistemas capaces de alcanzar resoluciones que permiten medir el microperfil de una superficie, el perfil 3D y la estructura interna 3D simultáneamente [11]. La metrotomografía (metrologíamediante tomografía computarizada), en par36

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