MEGAROB – Plataforma robotizada para tareas de fabricación de alta precisión de piezas de gran tamaño

Empresa: Acciona Construcción, S.A.: constructora europea líder en la construcción y gestión de edificios e infraestructuras civiles bajo principios de sostenibilidad. Cuenta con presencia internacional en más de 30 países y su facturación total en 2014 fue de 1.087 millones de euros, empleando a 30.000 empleados.

Agente tecnológico: Aitiip

Presentación del Caso:

MEGAROB: Un novedoso sistema de fabricación basado en robótica industrial de última generación al servicio de la industria.

La precisión y grandes dimensiones sobre las que trabaja lo convierten en el único en el mundo.

Este robot está ensamblado en una grúa a través de la cual se desplaza, abarcando un gran espacio de trabajo de 20x6x5 metros. Las operaciones están controladas por un programa, que usa un algoritmo de posicionamiento programado en el entorno del proyecto, y que procesa las lecturas de un dispositivo laser a razón de 1000 lecturas por segundo.

Las operaciones de fabricación que puede realizar este sistema son diversas, como taladrado, fresado, recanteado, lijado o pulido entre otros. Estas operaciones se realizarán sobre piezas de gran tamaño, de hasta 20 metros, otra de las características específicas de esta plataforma.

Para ello, se siguió un plan de trabajo que consistió, en términos generales, en una conceptualización del sistema completo (estructura-robot-sistemas de visión artificial), desarrollo de hardware y software de alto nivel favoreciendo el intercambio de información entre ellos (BigData y Data Exchange), obtención de un sistema completo al servicio de las empresas.

Proceso de trabajo:

El plan de trabajo para la obtención de un demostrador real del sistema MEGAROB en AITIIP, con dimensiones finales de 20x6x5 metros y bajo un entorno Industria 4.0 duró 3 años. Los principales hitos del sistema fueron:

  1. Definición de subsistemas (conectividad): necesidades, robot, sistema de visión y láser tracker, sistema de control de alto nivel, indicadores ambientales.
  2. Optimización de la estructura y diseño global del sistema.
  3. Desarrollo de hardware (sistemas ciberfísicos): análisis de cabezales de grúa, desarrollo de seguimiento 3D.
  4. Diseño de software y sistema de control: investigación en algoritmos y desarrollo de software, alineamiento, CAM interface, HMI, arquitectura de control (alto y bajo nivel).
  5. Desarrollo de demostrador a escala: desarrollo de estructura, instalación electrónica y control de motor, ensamblaje de robot y sistema de seguimiento, integración de sistema completo.
  6. Validación: demonstración con casos reales de pieza grande en la industria (viga de material compuesto de ACCIONA) y análisis de ciclo de vida de piezas testeadas.

Es importante reseñar la complejidad que implicaba lograr la precisión buscada en pieza y que es capaz de alcanzar el sistema MEGAROB (el cual posee 9 grados de libertad): ±0.4mm en piezas de 20 metros de largo.

Beneficios obtenidos por la empresa:

Para ACCIONA (beneficio del nuevo proceso robotizado bajo Industria 4.0):

·         Posición diferenciadora ante la competencia gracias a disponer de una tecnología inteligente, flexible y autónoma de mecanización capaz de ejecutar tareas (desbarbado, fresado, taladrado, pulido, etc.) logrando gran precisión (±0.4mm) en piezas de más 10 metros y materializadas en aluminio, acero, material compuesto, etc.

·         Reducción de tiempo de procesamiento (≈20%) y reparación de piezas gracias a reducción tiempos en trabajos de ajuste y tareas de mecanización.

·         Reducción de inversión en maquinaria: la multifuncionalidad e interconectividad del sistema permite eliminar la inversión en máquinas que ejecutan secuencialmente la producción.

·         Reducción de tiempos improductivos intermedios (≈12%) dado que pieza y utillaje permanecen en posición invariante. Importante ventaja dado el gran tamaño y peso tanto de las piezas como de los utillajes.

·         Consecución de una alta calidad superficial en pieza final gracias a un sistema de visión basado en la identificación de colores. Mejora de la satisfacción de cliente.

·         Reducción de materia prima y costes medioambientales gracias a reducir fallos de mecanización por contar con un subsistema de auto-posicionamiento y reconocimiento de la posición de las piezas.

MEGAROB puede mecanizar piezas para sectores tales como aeronáutica, ferrocarril, marítimo o energías renovables.

Enlace a la web del proyecto: http://www.megarob.eu/

Vídeo 1: https://www.youtube.com/watch?v=Z8Lm8E-o7Rk

Video 2: https://www.youtube.com/watch?v=7JXlKgGGNmU

Video 3: https://www.youtube.com/watch?v=QDTMtIMw_2Y

 

 

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