número 005. Abril 2014

INDUSTRIA

edita

redacción

colaboraciones

diseño y maquetación

fotografías e infografías

Centro Tecnológico CARTIFParque Tecnológico de Boecillo,

205, Boecillo - Valladolid.www.cartif.es

Ana García, María Parcero

Área de SolucionesIndustriales. Área de

Energía y Medio Ambiente

oopscooperative@gmail.com

Fotografías: CARTIF, Gullón, SCM, Bossa,

Elsán.

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ASÍ SERÁN LAS FÁBRICAS DEL FUTURO

CARTA DE LA REDACCIÓNEn momentos de cierta incertidumbre como el ac-tual, en los que se cuestionan los modelos producti-vos, los sistemas financieros y el nivel de productivi-dad de cada país, nos detenemos por un momento y reflexionamos sobre los avances conseguidos en la industria gracias a la tecnología.

La Revolución Industrial (con sus respectivas etapas) y cómo ha cambiado la forma de vida de los ciuda-danos, nos sirve para analizar el pasado, presente y futuro de las fábricas, origen de progreso y bienes-tar pero también fuentes de consumo de energía y contaminación. Cómo mantener los altos niveles de producción que exige la sociedad del bienestar sin mermar las reservas energéticas ni producir más re-siduos de los que podamos gestionar, son los princi-pales desafíos de los tecnólogos que trabajan en el campo de la industria.

El concepto de Fabricación del Futuro y los proyectos que se están llevando a cabo a su alrededor, son los protagonistas de este número de CARTIF NEWSVIEW. Como siempre, esperamos que lo disfruten.

ASÍ SERÁN LAS FÁBRICAS DEL FUTURO

cartif al día

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Esta selección de noticias es sólo una pequeña parte de la actividad del Centro en el último mes. Puede seguirnos en tiempo real a través de nuestra web y redes sociales

REUNIÓN DEL COMITÉ DE DIRECCIÓN DEL PROYECTO LASHARE

CHAMBERÍ SERÁ EL ÁREA DE DEMOSTRACIÓN DEL PROYECTO LIFE EQUINOX

Este proyecto europeo reúne en su numeroso consorcio a seis de los

centros de investigación en tecnología láser más conocidos de Europa y más

de 30 empresas del sector.

En este caso, se trata de poner en marcha una metodología que permita

medir el estado de desarrollo de un sistema basado en láser, a través de una métrica similar al indicador TRL.

El objetivo del proyecto es acabar con los óxidos de nitrógeno (NOx), principales con-taminantes del tráfico a través de un trata-miento asfáltico especialmente diseñado para su captación.

Superada la etapa de pruebas de labora-torio, el objetivo ahora es probar a escala real un tratamiento superficial para asfaltos capaz de eliminar los óxidos de nitrógeno (NOx) procedentes del tráfico de vehículos en las ciudades.

Los socios del proyecto han elegido como “micro-ciudad” demostradora un espacio de unos 80.000 metros cuadrados situado en el barrio madrileño de Chamberí, en el entor-no de calles tan transitadas como Alberto Aguilera o Cea Bermúdez.

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CARTIF PARTICIPA COMO COLABORADOR EN EL II CONGRESO DE EDIFICIOS DE ENERGÍA CASI NULA

El Congreso se celebrará los días 6 y 7 de mayo en Madrid (IFEMA) en el marco de la Semana Internacional de la

Construcción y Rehabilitación Eficiente SICRE, y es el único evento que se celebra a nivel nacional para abordar de forma integral todos los aspectos que conforman una

edificación de alta eficiencia energética, tanto en obra nueva como en rehabilitación.

El evento está dirigido a profesionales prescriptores, instituciones, organizaciones y empresas relacionados

con el sector de la edificación y la energía. Lo organizan, entre otros, el Ministerio de Fomento, el Ministerio de

Industria, Energía y Turismo, el Ministerio de Agricultura y Medioambiente, a través de la Oficina Española de Cambio

Climático y el Ministerio de Economía y Competitividad.

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TERCER COMITÉ TÉCNICO DEL PROYECTO OPTIRAILLos socios de este proyecto europeo se reunieron en Granada para poner en común los avances registrados durante los últimos meses.

El objetivo es desarrollar una nueva herramienta basada en la Lógica Difusa y la Inteligencia Computacional que permitirá una mejor coordinación transfronteriza a la hora de tomar decisiones en el mantenimiento de las infraestructuras ferroviarias a lo largo de los corredores europeos.

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eficiencia energéticasoluciones industriales

fábricas del futurosostenibilidadeficiencia

Las fábricas son uno de los orígenes de la alta calidad de vida de la que disfrutan las socieda-des del siglo XXI. Cualquier bien de consumo pasa por su fabricación, incluyendo muchos de la industria agroalimentaria que necesitan una elaboración mínima a partir de los pro-ductos procedentes del campo.

La Revolución Industrial permitió pasar de la fa-bricación artesanal a la producción en serie, aba-ratando los precios y po-niendo al alcance de casi todos los ciudadanos pro-ductos de primera necesi-dad al principio, de mejo-ra de la calidad de vida, en una segunda instancia, y

200 años después, cantidades sin límite de ob-jetos meramente estéticos, divertidos, lujosos.

En realidad, ese proceso no ha sido uno sino tres. La conocida como Primera Revolución Industrial, que comenzó a principios del siglo XIX, tuvo un pilar fundamental: gracias a los nuevos motores de vapor más eficientes (al consumir una décima parte del combustible que las versiones anteriores) todos los proce-sos de fabricación pasaron a ser más eficien-tes, baratos y rápidos. La producción de texti-les, fue, precisamente, el primer sector en el que se innovó para su producción en masa.

El concepto de Fabricación del Futuro, ha sido posible gracias al avance continuo de

las tecnologías de la fabricación

Coalbrookdale by night. Philipp Jakob Loutherbourg. 1801

Instalaciones de SCM (Italia)

Instalaciones de SCM (Italia)

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keywords

Apenas 50 años después, acontecía ya la Se-gunda Revolución Industrial, que incluía nue-vas industrias como las químicas (refinamiento y distribución de petróleo) y las eléctricas (que producían energía). La producción industrial ya estaba masificada (sobre todo, en piezas de acero), lo que permitiría el comienzo de la fa-bricación en serie de coches a partir de 1908.

A partir de principios del siglo XX, la indus-tria bélica y del transporte supuso un acicate para el avance de los procesos de fabricación. Unos progresos de los que, afortunadamente, comenzaron a beneficiarse los ciudadanos del hemisferio occidental a partir de los años 50, en los que comenzó un período de bienestar social y prosperidad económica que favorecie-ron el consumo de todo tipo de bienes.

En los últimos años, está cobrando fuerza el concepto de Tercera Revolución Industrial promovido por el economista Jeremy Rifkin. La energía es la clave de esta tercera fase: la convergencia de Internet y energías renova-bles, las redes inteligentes, la integración de renovables, los sistemas descentralizados, y las factorías y edificios actuando como ele-mentos proveedores/consumidores de ener-gía, suponen una nueva revolución en los procesos de fabricación.

De aquí surge en buena medida el concepto de Fabricación del Futuro, que ha sido posi-ble gracias al avance continuo de las tecnolo-gías de la fabricación (en sistemas, procesos y producto). Este es el núcleo del know-how de CARTIF desde sus comienzos hace 20 años. En este tiempo, los proyectos de I+D han ido evolucionando desde la automatiza-ción y el control de procesos de las fábricas, hasta llegar a ese concepto de Fabricación Instalaciones de SCM (Italia)

Instalaciones de Gullón (España)

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del Futuro, que implica la integración de otros conceptos como fabricación flexible, la efica-cia de los procesos de fabricación (en su uso de energía y materias primas), los procesos inteligentes de fabricación, la robótica colabo-rativa y la automatización avanzada.

En resumen, curiosamente, la tendencia actual, además de la fabricación eficiente en energía, es la fabricación en masa personalizada, que supone volver a la fabricación bajo demanda y con los productos adaptados al consumidor final. No es una vuelta al producto artesanal pero sí a que la producción sea flexible a las necesidades del mercado.

Entre las líneas de investigación de CARTIF en el sector industrial, destacan las que han desa-rrollado herramientas para la gestión integral de la producción, han modernizado el control de calidad y han aplicado técnicas de manteni-miento predictivo.

El proyecto REEMAIN, cofinanciado por la UE a través del VII PM, es el último de una serie de proyectos que reúne entre sus objetivos muchos de esos conocimientos adquiridos a través de proyectos anteriores. El principal es diseñar la factoría del futuro en base a criterios de eficiencia energética y gestión sostenible de los residuos

generados duran-te los procesos de fabricación.

Para conseguirlo, se utilizarán mo-delos de simu-lación predictiva para la producción que se usarán para esta-blecer nuevas y eficaces herramientas de ges-tión energética. Estas herramientas proporcio-narán información sobre los flujos de energía, la huella de carbono y su relación con la pro-ducción y la programación y el abastecimiento de la planta.

Los resultados tecnológicos obtenidos se pro-barán y validarán en un Demo Factory del Cen-tro Tecnológico alemán Fraunhofer IWU, para posteriormente, implementarlos en tres fábri-cas de distintos sectores: Gullón, fabricante de galletas español, Bossa, empresa textil tur-ca, y SCM una fundición situada en Italia.

De esta manera, el proyecto pretende conse-guir una producción cercana a los cero resi-duos (zero carbon manufacturing) dentro de los estándares de eficiencia energética 2.0. Todo ello integrando la generación, conver-sión, distribución, control, uso, almacenamien-to y reutilización de los recursos energéticos necesarios para la fabricación.

Bajo la coordinación de CARTIF, 16 empresas y entidades de seis países, desarrollarán herra-mientas y modelos de gestión que contribuirán a crear nuevos estándares de esa fabricación del futuro. El siguiente paso: aumentar las si-nergias entre fábricas de un mismo parque in-dustrial para mejorar la eficacia y la productivi-dad. Un reto en el que ya estamos trabajando.

Se trata de diseñar la factoría del futuro en base a criterios de eficiencia energética y gestión sostenible

Instalaciones de Bossa (Turquía)

conversaciones con

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Desde el comienzo de la andadura de CAR-TIF, la automatización de procesos y siste-mas ha sido uno de los ejes vertebradores de su actividad. La in-dustria funciona en base a esos procesos de fabricación, que pueden estar más o menos automatizados según el tamaño de la empresa y su nivel de producción. Ges-tionar correctamente esos procesos, de una manera integral y automática, no es sencillo. En ocasiones se utilizan programas de ges-tión (software específico), y otras veces, la actividad es controlada por personas de una manera casi artesanal.

Tradicionalmente, los factores que se tenían en cuenta en los procesos de fabricación eran económicos, de gestión, producción…. Pero esa realidad está cambiando en los úl-timos años. La eficiencia energética y la ges-tión sostenible son aspectos fundamentales que muchas empresas han incorporado ya a su forma de trabajar. El concepto “Factorías del Futuro” engloba estos y otros aspectos para diseñar e implementar todas las inno-vaciones posibles a estos procesos. El pro-yecto REEMAIN encaja como un guante en esta categoría o “tópico”, uno de los más fi-nanciados por la UE.

conversaciones con...Investigadores del proyecto REEMAIN

La automatización de procesos y sistemas,

ha sido uno de los ejes vertebradores de la actividad de CARTIF

La idea original del proyecto surgió preci-samente, de una forma habitual de trabajar en CARTIF: el intercambio de experiencias entre investigadores de dis-tintas ramas. En este caso, la unión de ex-pertos en procesos de fabricación, eficiencia

energética e integración de renovables, se concretó en una idea ambiciosa: integrar las fuentes de producción de energía en los pro-cesos de fabricación. Aníbal Reñones, Fredy Vélez y Francisco Morentin forman parte del equipo de CARTIF en el proyecto (integrado actualmente por 14 personas). Todos ellos coinciden en su entusiasmo al comprobar que ideas previas y líneas de investigación en marcha, se adaptaban a los requisitos de la convocatoria europea. Reñones y Morentin aportaban su experiencia de más de 15 años

Fredy Vélez. Doctor en Ingeniería Energética y Fluidomecánica. Eficiencia energética e integración de energías renovables.

conversaciones con

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en proyectos relacionados con el diagnóstico, control, registro y automatización de la pro-ducción, mientras que Vélez contribuía desde la línea de eficiencia energética e integración de renovables en edificación. Sin embargo, en ambos casos, REEMAIN representa la pri-mera experiencia en realizar actuaciones conjuntas en energía y fabricación.

Como resume Francisco Morentin, tradicio-nalmente las grandes fábricas no considera-ban como un factor especialmente relevante conseguir una optimización energética. Pri-maban otros aspectos más puramente eco-nómicos (costes de las materias primas, logís-ticos y de personal). Pero el alto precio de la energía ha cambiado el paradigma. Fredy Vé-lez lo tiene claro: desde el momento en que la subida de la energía encarece el producto final y los fabricantes tienen que repercutirlo al consu-midor, los costes energéti-cos pasan a un primer pla-no y se buscan maneras de reducirlos.

La pregunta, llegados a este punto es, ¿están las tecnologías en el punto adecuado de desarrollo como para proporcionar estas soluciones? En opi-nión de Aníbal Reñones, sí pero con matices. El uso de energías renovables depende de la ubicación geográfica de la instalación y del clima. Las diferentes legislaciones nacionales también son un factor a tener en cuenta, recuerda Francisco Morentin. Turquía, por ejemplo, se encuentra en un gran momento de estímulo público al uso de estas fuentes de energía y a la participación en proyectos innovadores.

En España, el panorama ha ido cambiando en los últimos años. De ahí la importancia del apoyo de los fondos europeos para con-seguir sacar adelante estos proyectos de in-vestigación, que podrían “asustar” un poco a las empresas de tener que asumir el total de los costes, especialmente cuando se trata de pruebas piloto con tecnologías poco usadas

en el ámbito industrial.

¿Qué queda después de cuatro años de intenso tra-bajo de un proyecto como REEMAIN? La respuesta, en este caso, es compleja. La CE financia generosamente las instalaciones innovado-ras en otros campos de la eficiencia energética (como la edificación pública y pri-vada) pero, en el caso de prototipos industriales, las condiciones son diferen-

tes. La explotación de los resultados obteni-dos tras la investigación es uno de los aspec-tos más importantes para la CE, pero no se pueden comercializar los prototipos creados durante el proyecto1. En el caso de REEMAIN,

REEMAIN representa la primera

experiencia en realizar actuaciones conjuntas en energía

y fabricación

1De acuerdo al marco comunitario sobre ayudas esta-tales de investigación, desarrollo e innovación (2006/C323/01)

Francisco Morentin. Ingeniero electrónico.Licenciado en Ciencias Físicas. Diagnóstico industrial.

conversaciones con

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una parte muy importan-te del proyecto es esa explotación, a través de socios especializados y socios con interés en po-ner en el mercado nue-vos productos, resulta-do de los desarrollos del proyecto. En el caso de REEMAIN, existe ese in-terés por parte de socios como IKERLAN -en bate-rías-, IES -en software de simulación- y SOLERA -en concentradores solares-.

No debemos olvidar que en esta convocato-ria concreta, hablamos siempre de proyectos de demostración: los resultados propuestos tienen que haber sido validados en la prác-tica y no sólo a través de una simulación. Para ello, las soluciones que vayan surgien-do en REEMAIN, serán probadas en el Demo Factory o Living Lab que el centro tecnológi-co alemán Fraunhofer tiene en la ciudad de Chemnitz. Este demostrador es un caso úni-co en Europa, pues propone la integración total del suministro energético en los pro-cesos de producción, no como algo secun-dario, sino como un factor de base. De esta manera, la fabricación es considerada como

un todo holístico, y es precisamente éste, el en-foque que Europa quiere dar a este sector.

Una parte imprescindi-ble a la hora de llevar adelante este tipo de proyectos son las em-presas. No todas tienen la misma motivación a la hora de aceptar partici-par en los consorcios de los proyectos, aunque la tendencia también está cambiando. Los tres in-

vestigadores coinciden en que las empresas españolas están cada vez más interesadas en participar en proyectos de I+D porque perci-ben el retorno económico de su inversión en un periodo más breve.

En cuanto al futuro, a Aníbal Reñones le gus-taría poder llevar el concepto de REEMAIN más allá y poner en marcha un proyecto en el que se aplicaran las soluciones encontradas aquí a un entorno de parque industrial.

Fredy Vélez coincide, y cree que el siguiente paso es la agrupación de fábricas en clus-ters, de manera que unas aprovechen los re-cursos desechados por otras y coordinen el uso de la energía. Francisco Morentin apues-ta por cerrar el círculo de la producción con proyectos que aúnen los tres aspectos: opti-mización de los procesos productivos, optimi-zación e integración de energías renovables y gestión integral de la producción (materias primas, energía, personal y logística), no olvi-dando que cualquier solución diseñada debe poder ser aplicada en fábricas reales, que quieren soluciones aplicables a corto plazo.

Las empresas españolas están cada vez más

interesadas en participar en proyectos de I+D porque perciben el

retorno económico de su inversión en un periodo

más breve

Aníbal Reñones. Doctor Ingeniero Industrial.

Desarrollo de sistemas embebidos. Mantenimiento

predictivo.

uno de los nuestros

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uno de los nuestrosTrabajó en los campos de la cinética, la fotoquímica y la cromatografía. Introdujo nuevos conceptos y procesos experimentales propios de la química más avanzada.

Mientras España se recuperaba de la guerra civil, Mª Josefa Molera se licenció en Ciencias Químicas por la Universidad Central de Madrid en tan solo tres años. Después, entró como profesora ayu-dante en la cátedra de Química Técnica, dirigida por el Profesor Ríus Miró, quien le ofreció realizar su tesis doctoral en los laboratorios que dirigía en el campo de la electroquímica, pero fue rechazada por el director del centro, alegando que “no había ninguna mujer investigadora en el instituto”.

Molera tuvo que esperar a la creación del Instituto de Química Física Rocasolano en 1946, para tra-bajar como becaria en su laboratorio, donde se doctoró con el Premio Extraordinario en la Univer-sidad Central. Un año después, obtuvo una plaza de colaboración científica en el Instituto y viajó al Physical Chemistry Laboratory de la Universidad de Oxford donde, nuevamente, se encontró con los prejuicios machistas propios de la época por parte del premio Nobel Sir Cyril N. Hinshelwood.

En 1951, de vuelta en España, realizó una investi-gación de reacciones de pirólisis y oxidación a baja temperatura de compuestos orgánicos en fase ga-seosa, y creó el Departamento de Cinetoquímica en el Instituto de Química-Física, que dirigió hasta su jubilación, en 1986.

La Dra. Molera, junto con su colaborador el Dr. José Antonio García - Domínguez impulsó la cons-trucción de uno de los primeros cromatógrafos de

María Josefa Molera (Isaba (Navarra) 1921 - Madrid 2011)

gases en España. El exitoso proyecto cuyo objeti-vo era descubrir la transmisión gradual de la llama fría a la explosión fue reconocido a escala interna-cional, al incorporar al cromatográfo la detección de Carbono 14.

Ya en los sesenta, la Dra. Molera jugó un papel muy importante en la introducción de los métodos es-pectroscópicos de fotólisis de destello, mientras impartía clases de Investigación en el CSIC Su con-tribución a la ciencia fue reconocida por numero-sos premios como la Medalla de Química de la Real Sociedad Española de Física y Química y el Premio Alfonso X el Sabio del CSIC. Todo su trabajo quedó recogido en 80 publicaciones y 17 tesis doctorales.

Mª Josefa Molera fue, por tanto, una de las pocas y afortunadas mujeres científicas que contribuyó a la reconstrucción del sistema español de investi-gación de la segunda parte del siglo XX.

Primer cromatógrafo de gas construido en el Departamento de CinetoquímicaPrimer cromatógrafo de gas construido en el Departamento de Cinetoquímica

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destacados

En línea con el tema de este mes, os recomendamos dos apps para mejorar la gestión y la productividad y un libro para entender el avance de la tecno-logía en los últimos años.

In&OutSu objetivo es la gestión y mejora de la productividad de los recursos humanos de una empresa.

Creada por la empresa Alteda, los conceptos clave que han dado lugar a esta nueva app son el absentismo laboral, la productividad de un proyecto o tarea y los costes derivados de los problemas de absentismo. Así, el sistema permite monitorizar las principales cuestiones laborales de la plantilla de una empresa y obtener la captura de datos de todas las situaciones o parámetros claves de negocio.

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LA TERCERA REVOLUCIÓN INDUSTRIAL Jeremy Rifkin. Ed. Paidós. 2011. 400 pags. 22,90 €

Esta app calcula la electricidad con-sumida por un aparato cuando se

apaga pero se mantiene conectado a la red. Esta energía representa un promedio del 10% del uso de elec-

tricidad de un hogar, algo a tener en cuenta con las recientes subi-das del precio de la electricidad.

IGo Vampire nos facilita una cal-culadora, cuestionarios e informa-

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Jeremy Rifkin, asesor en un pro-yecto que revolucionará el sumi-nistro de energía en Europa, es el autor de este libro que descri-be este nuevo entorno tecnoló-gico y energético a través de las redes de suministro eléctrico que almacenan y distribuyen de forma individual la energía.

El autor sugiere que, muy pron-to, millones de personas podrán generar su propia energía verde y compartirla a través de una red social en su casa, en la oficina o en una fábrica sin tener que de-pender de la industria eléctrica.

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