Industry 4.0 LAB
El laboratorio de industria 4.0 puesto en marcha por el CeDInt ofrece una infraestructura de investigación adecuada a la prueba y diseño de soluciones para la industria futura. Consta de una red de sensores y actuadores BATNet conectados a maquinaria industrial de fabricación digital como banco de pruebas de las soluciones de Industria 4.0.
El sistema BATNet ofrece conectividad de objetos a Internet. Este sistema conecta maquinaria industrial al sistema de monitorización y control, y está basado en una arquitectura OpenHW (BAT-PlatformMiddleware for Industry).
La infraestructura permite desarrollar y validar sistemas para Industria 4.0 que requieran de la conexión de objetos a Internet. En particular la infraestructura está preparada para ensayar aplicaciones y servicios de:
- Eficiencia energética en entornos industriales
- Control de procesos industriales
- Procesos de mantenimiento preventivo
- Localización en interiores para aplicaciones inteligentes de logística y almacén.
El Laboratorio de Industria 4.0 está pensado para dar soporte a las investigaciones actuales en el área de la Industria del Futuro, cuyo objetivo es encontrar soluciones universales que optimicen los procesos en la industria.
La infraestructura está ya disponible para la comunidad investigadora, tanto para entidades públicas como privadas. Para solicitar acceso a la misma, rellene el éste formulario
El Laboratorio de Industria 4.0 cuenta con el siguiente equipamiento:
- Sistema de monitorización de consumos en líneas trifásicas. Dispone de un conjunto de BATMeters y BATSignals instalados en nuestro edificio. Conexión de las máquinas del laboratorio de fabricación digital para monitorización de consumos).
La infraestructura se implementa en dos espacios del CeDInt:
- Sala de Demostraciones.
- Taller de Fabricación Digital.
Sala de Demostraciones.
En la sala de Demostraciones se implementan dos cuadros eléctricos donde van instalados un tipo de dispositivo en cada uno: BatMeterPro (medidor de consumo para líneas trifásicas, una línea por fase) y BatSignal (monitorización de estados de máquinas industriales).
Ambos tipos de dispositivos se comunican entre si para asociar consumos a intervalos de funcionamiento de una máquina en concreto.
Además se incluye un dispositivo BatLink (gateway de dispositivos) para concentrar las comunicaciones de la red y acceder al interfaz web de control.
Cuadro de BatMeterPro:
Cuadro eléctrico preparado para albergar de forma segura hasta 40 dispositivos BatMeterPro alimentados a la línea trifásica principal que alimenta todos los equipos de la Sala de Demostraciones.
Estos dispositivos miden el consumo de la línea principal y el desglose del alumbrado y los electrodomésticos instalados en la sala.
Cuadro de BatSignals:
Cuadro eléctrico preparado para albergar de forma segura hasta 10 dispositivos BatSignal alimentados mediante fuentes de alimentación de 24 voltios instaladas en el cuadro. Estos dispositivos monitorizan el estado de funcionamiento de determinados electrodomésticos.
Taller de Fabricación Digital.
En los cuadros eléctricos que alimentan los equipos del taller de Fabricación Digital hay instalados dispositivos de medida de consumo eléctrico de tipo BatMeterTri (medidor de consumo para líneas trifásicas con seis líneas por fase).
Para las máquinas de más potencia se instala un BatSignal y un BatMeterPro para monitorizar con mayor precisión sus consumos.
También se instalan cuatro dispositivos de tipo BatSense cuya función es medir parámetros ambientales como humedad relativa, temperatura, presencia e iluminación.
Además se incluye un dispositivo BatLink (gateway de dispositivos) para concentrar las comunicaciones de la red y acceder al interfaz web de control.
- Sistema de señalización de procesos industriales: varias unidades de BATSignal instalados para control de maquinaria industrial conectados a las máquinas del laboratorio de fabricación digital
- Sistema de mantenimiento predictivo mediante detección temprana de fallos: on-going
Este sistema combina mediciones de consumos energéticos (BATMeter), con mediciones de parámetros físicos como temperatura, humedad, vibraciones, etc (BATSense) y parámetros control (BATSignal) para extraer importantes conclusiones acerca del comportamiento en el tiempo de la maquinaria industrial, permitiendo identificar tempranamente potenciales fallos o desgastes. El sistema cuenta con una potente herramienta de visualización que permite tener una idea completa del comportamiento de proceso productivo en su conjunto para así plantear con antelación interrupciones en el servicio. Así mismo, se cuenta con algoritmos de Machine Learning que proporcionan un servicio de detección automática de fallos así como un sistema de alertas.
El objetivo del sistema de mantenimiento predictivo basado en BATNet es evitar interrupciones del servicio no planificadas y contribuir así al alcanzar el óptimo funcionamiento de la cadena productiva, incrementando su productividad y sin necesidad de realizar grandes inversiones económicas.
- Sistema de localización en interiores para almacén y logística: on-going
El sistema de localización en interiores (Indoor Positioning System - IPS) de BatNet permite localizar nuevos productos o mercancías desde su salida de la cadena de producción hasta su posicionamiento dentro del almacen. A su vez, el sistema IPS se instala en carretillas, toros, transpaletas o cualquier otro sistema de transporte de mercancías dentro de la fábrica, no solo para monitorizar su posición, sino también como sistema antirrobo. Este sistema reutiliza el sistema BATNet junto con marcadores y tags RFID para la precisa localización de estos elementos.
- Plataforma SW de configuración, monitorización y control
BatLink es el dispositivo hardware donde se ejecuta BatPM el cual es el software encargado de hacer de middleware entre la red de dispositivos BatNet y el servidor de almacenamiento de datos.
Las funcionalidades de BatPM son:
- Monitorizar valores de los dispositivos.
- Monitorizar el estado de los dispositivos y de la red RF.
- Configurar las asociaciones entre los BatSignal y los BatMeter,
- Enviar los datos al servidor.
- Almacenar datos por un tiempo determinado configurable.
- Configurar parámetros.
- Propios de los dispositivos.
- Identificación de BatLink.
- De red (RF)
- De envío de datos al servidor.
- De almacenamiento de los datos.
Las tecnologías utilizadas en BatPM son:
- Sistema: Aplicación web en servidor Jetty.
- Interfaz de usuario: Javascript y HTML.
- Comunicaciones con la interfaz de usuario: Java y Web Socket.
- Comunicaciones con red RF: Protocolo CoAP con java.
- Envío de datos: Web Service Java SOAP.
Listado de dispositivos:
Configuración de dispositivo:
