9º Concurso de prototipos de Siemens
Promover la innovación y profesionalidad de los alumnos Universitarios y de Formación Profesional españoles e incentivar el estudio de la Digitalización Industrial han sido dos de los principales objetivos del concurso.
Promover la innovación y profesionalidad de los alumnos Universitarios y de Formación Profesional españoles e incentivar el estudio de la Digitalización Industrial han sido dos de los principales objetivos del concurso.
En el marco de la Industria 4.0 han participado en este concurso 111 alumnos y 34 centros educativos de toda España. Los dos primeros premiados han sido el I.E.S. Zapatón de Torrelavega y el CIFP Nicolás Larburu de Barakaldo.
Primer Premio: I.E.S. Zapatón (Torrelavega, Cantabria). Formación impartida en el Centro: Automatización y Robótica Industrial.
Nombre de la aplicación: Control de Calidad 4.0
Descripción de la aplicación: El Prototipo se configura con un sistema capaz de ensamblar las piezas de un engranaje mecánico diferencial y efectuar un control de calidad del montaje, funcionamiento y acabado final. En una primera estación de suministro de piezas se disponen cantidad y tipos suficientes para configurar la opción de montaje elegida por el cliente final. Una cámara de visión artificial comprobará la correcta disposición de las piezas. Un brazo robótico tomará las piezas suministradas en la primera fase y las ensamblará y montará. Este proceso estará vigilado por la cámara de visión artificial que controlará, paso a paso, las diferentes acciones de montaje que se producen. La misma cámara que actuó en la primera fase fue desplazada por un actuador permitiendo ser utilizada en la siguiente fase. De este modo, con una única cámara ha sido posible el control de posicionamiento de piezas. Con el OK del montaje, el dispositivo pasa a la Estación de Control de Funcionamiento, donde será sometido a diferentes pruebas. Mediante el internet de las cosas, con Siemens Smart Client, podremos visualizar los resultados obtenidos desde cualquier dispositivo móvil. Finalmente, mediante realidad aumentada aplicada al embalaje del producto, podremos visualizar un Informe Final con los resultados obtenidos.
¿Qué valor añadido o ventajas aporta esta aplicación al usuario final?
En el pedido inicial, el cliente puede elegir la configuración del dispositivo solicitado. Controles de calidad automáticos. Emisión automática de informes de resultados y visualización mediante realidad aumentada y dispositivos móviles.
¿Hay algún otro aspecto singular relevante de la aplicación?
Utilización multifuncional de la Cámara SIMATIC MV 440 HR.
¿Qué productos SIEMENS ha utilizado en su aplicación?
SCALANCE W788. HMI TP 700 Comfort. Cámara SIMATIC MV 440 HR. SINAMICS G120. XCALANCE XB 005. IE FC RJ45 Modular Outlet. Encoder Incremental SIEMENS 1XP8012. SIMATIC S7 1200 1214C. SIMATIC S7 1516F. -3PN/DP.
Enumere y justifique las Tecnologías Industria 4.0 aplicadas.
Internet Industrial of Things. Visualización del proceso y resultados desde cualquier dispositivo móvil. Fabricación Aditiva Impresión 3D y Robot Autónomo. Manipulación y montaje de elementos construidos.
Realidad aumentada. Visualización de características de elementos y documentos generados.
¿Qué ventajas le ha aportado la utilización del TIA Portal en el desarrollo de su aplicación?
Poder configurar en un mismo entorno un sistema diverso y complejo de un proceso productivo completo. Visualizar la configuración del sistema general en un modo accesible.
Entrevista al tutor Miguel Ángel Romano Bedia (Primer premio: I.E.S. Zapatón Torrelavegacantabria) ¿Cómo surge la idea y porque elegisteis esta aplicación para el concurso?
Una vez que se establecieron las directrices del concurso, que este año plantearon la aplicación de las tecnologías de la Industria 4.0, se promovió entre los alumnos y tutor una tormenta de ideas. Múltiples aportaciones y sugerencias fueron las que nos llevaron a configurar una idea que cumpliera con los requisitos hasta llegar a un prototipo final. En el propio proceso constructivo surgieron también nuevas ideas y modificaciones que resultaron de constantes pruebas y ensayos del funcionamiento de diferentes elementos.
¿Qué beneficios para el usuario final destacarías? Describir sólo los dos principales.
Aparte de las prestaciones tecnológicas con las que este prototipo cuenta, creo que hay que destacar como innovación la capacidad para construir de una forma autónoma y versátil un producto atendiendo la posibilidad de elección del cliente. Todo ello controlando y supervisando el proceso constructivo de modo que el producto final salga con una aceptación definitiva.
¿Qué han aprendido fundamentalmente los alumnos?
Con este tipo de proyectos, los alumnos aprenden a buscar soluciones, por sí mismos, a problemas o planteamientos en procesos productivos con tecnologías y sistemas tecnológicos con los que se han familiarizado durante sus estudios en el ciclo formativo. También les anima a investigar por su cuenta y a buscar nuevas soluciones técnicas.
¿Crees que este tipo de iniciativas son realmente útiles para la formación de los futuros profesionales?
Por supuesto. En los ámbitos profesionales a los que están encaminados nuestros alumnos la evolución tecnológica es permanente. Les ayuda a comprender la instrumentación y los sistemas que actualmente están en uso y hacia donde se dirigen las nuevas tecnologías.
Dejando a un lado el coste, ¿Qué le falta al sistema de formación para acercarlo más al mundo real que se encuentran los alumnos al terminar los estudios?
Creo que la colaboración que tenemos con las empresas es buena. En nuestro centro sí tenemos la percepción de que se están haciendo bien las cosas. El sistema de formación mediante prácticas en centros de trabajo a la terminación del ciclo formativo es muy positivo y las empresas con las que colaboramos así nos los manifiestan. Prueba de ello es que la mayoría de los alumnos se quedan a trabajar en las empresas donde hacen las prácticas. Sería mejorable que esta percepción y que la conciencia de que tenemos una buena Formación Profesional se extendiera a un mayor tejido productivo y una mayor parte de la sociedad.
Segundo premio: CIFP Nicolás Larburulhi (Barakaldo – País Vasco) Formación impartida en el Centro: Mecatrónica Industrial
Nombre de la aplicación: Aparcamiento Automatizado Descripción de la aplicación: Consiste en tres estaciones, pertenecientes a un fabricante de coches. En primer lugar el fabricante pintará los vehículos pedidos por un concesionario (controlando la calidad del pintado en el 100% de los vehículos) y posteriormente los guardará en un aparcamiento automatizado. Finalmente, cuando el concesionario proceda a recoger su pedido, los vehículos pasarán por una tercera estación donde serán lavados previo a su entrega.
¿Qué valor añadido o ventajas aporta esta aplicación al usuario final?
Permite un proceso totalmente automatizado y con una garantía de calidad del 100%.
Sus clientes pueden realizar los pedidos por internet, lo que permitirá una relación más satisfactoria.
El mantenimiento y detección de fallos es sencillo, ya que la comunicación entre todos los dispositivos y su programación se realiza conjuntamente utilizando el programa TIA Portal de Siemens, muy intuitivo.
Al utilizar prácticamente todos los dispositivos de la marca Siemens, la comunicación entre ellos será más sencilla y surgirán menos problemas.
¿Hay algún otro aspecto singular relevante de su aplicación?
El aparcamiento vertical (que podría ser subterráneo) permite ahorrar espacio frente a un almacenamiento horizontal de coches. El proyecto se ha desarrollado en un ámbito de nuevas metodologías de aprendizaje, de manera que los alumnos trabajan por retos. Seguridad para los operarios al no tener que aparcar el coche personalmente.
¿Qué productos SIEMENS ha utilizado en su aplicación?
ET200SP (2). HMI TP1500 COMFORT y KTP700 (3). SINAMICS G120 CU250S-2 PN (3). En-
códers HTL (2). SITOP PSU8600. SENTRON PAC. CPU 1516-3 PN/ DP. ET200 con CPU1512SP F-1PN de seguridad. CPU 1214C AC/DC/RELÉ.
Enumere y justifique las Tecnologías Industria 4.0 aplicadas.
Internet: está comunicado a la red para que el cliente pueda realizar pedidos y ver su estado. Fabricación aditiva: varias piezas fabricadas en impresoras 3D. Realidad aumentada: Mediante códigos se muestra información añadida. Simulaciones de las estaciones.
¿Qué ventajas le ha aportado la utilización del TIA Portal en el desarrollo de su aplicación?
Comodidad de poder programar todos los dispositivos desde el mismo proyecto. Facilidad de comunicación entre todos los dispositivos. Es un programa muy intuitivo y que facilita mucho la programación de proyectos complejos.
Entrevista a la tutora Itxaso Etxebarría (Segundo premio: CIFP Nicolás Larburulhi): ¿Cómo surge la idea y por qué elegisteis esta aplicación para el concurso?
A principio de curso realizamos un brain storming con los alumnos para decidir qué prototipo fabricaríamos. Debido a que un problema habitual en nuestro entorno es el de la falta de espacio para aparcar, éste fue el tema que decidimos desarrollar. Se planteó la posibilidad de un aparcamiento que no ocupara tanto espacio y finalmente nos decantamos por un fabricar un aparcamiento para el stock de coches de un fabricante de vehículos, ahorrando así mucho espacio, más aún si el aparcamiento fuera subterráneo. Posteriormente decidimos añadir las estaciones de pintado previo y de lavado final, para completar el prototipo.
¿Qué beneficios para el usuario final destacarías?
El mayor beneficio es el que el proceso es totalmente automatizado, realizándose un control de calidad 100%. Además, esta automatización permite que no sea necesario que un operario tenga que llevar el coche al aparcamiento, evitando posibles accidentes. Por otro lado, los concesionarios tienen la posibilidad de realizar los pedidos y hacer un seguimiento de estos a través de internet, lo que resulta en una comunicación más fluida y una mayor satisfacción tanto del concesionario como del comprador final del vehículo.
¿Qué han aprendido fundamentalmente los alumnos?
Lo que perseguimos con este tipo de proyectos es, por un lado, que los alumnos tengan un conocimiento mucho más real de lo que posteriormente se van a encontrar en el mundo industrial. Utilizamos el mayor número posible de tecnologías: PLCS, todo tipo de sensórica, variadores de frecuencia, robots, cámaras de visión artificial, pantallas HMI, comunicación a través de internet,… Los alumnos, al realizar el montaje, cableado y programación, se encuentran todo tipo de problemas y en su resolución adquieren los conocimientos necesarios. Por otro lado, los alumnos aprenden a trabajar en equipo, a ser autónomos y adquieren otro tipo de competencias, muy reclamadas hoy día en las empresas de nuestro entorno.
¿Crees que este tipo de iniciativas son realmente útiles para la formación de los futuros profesionales?
Sin ninguna duda. El prototipo se podría fabricar también sin la existencia del concurso en sí, pero el hecho de participar en el concurso es la puntilla necesaria para incentivar a los alumnos, que ven como un reto el conseguir algún premio y se sienten muy orgullosos cuando ésto es así. Hace que los alumnos trabajen con muchas más ganas e ilusión, lo que es fundamental para un buen aprendizaje. Y, desde luego, los premios facilitan mucho la labor de cara a seguir trabajando y conseguir mantenerse al día en las tecnologías de la mano de Siemens.
Dejando a un lado el coste, ¿Qué le falta al sistema de formación para acercarlo más al mundo real que se encuentran los alumnos al terminar los estudios?
Actualmente nuestro sistema educativo está trabajando en dos frentes que tratan de impulsar este acercamiento al mundo laboral: Por un lado se ha detectado que las empresas cada vez dan más importancia a lo que llamamos competencias transversales (trabajo en equipo, autonomía,…). Se está implantando una nueva metodología que consiste en trabajar mediante retos, facilitando un aprendizaje más activo por parte del alumno y la adquisición de estas competencias transversales. Y por otro lado, mediante los estudios en DUAL, se está intentando acercar al alumno al mundo industrial facilitando que los alumnos de segundo curso realicen prácticas en una empresa a lo largo de todo el curso, compaginando estas con las clases en el instituto.
Atendiendo a la excelente experiencia, Siemens convoca con fecha 1 de Octubre 2017 el 10º Concurso “Automatización en la Industria 4.0” dirigida a Alumnos y Profesores universitarios y de Formación Profesional. Todo el detalle de esta convocatoria lo tiene accesible en www.siemens.es/sce