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Objetivos del proyecto
La finalidad de este proyecto CENIT es situar al sector de máquina herramienta, liderado en este proyecto por cuatro de las empresas más significativas del sector (Nicolás Correa, Danobat, Fagor Automation y Etxe-Tar) en una posición de liderazgo en el mercado mundial en el año 2015.
Para ello, el objetivo principal es investigar y desarrollar tecnología para sentar las bases de la máquina-herramienta del 2015: Ecológica, eficaz en cuanto a precisión y productividad, capaz de realizar nuevos procesos de modo integrado y multifuncional e incorporando una electrónica avanzada que la dote de inteligencia y usabilidad.
Para alcanzar este ambicioso reto, es necesario anticiparse al escenario que se presentará en ese futuro próximo. La producción en Europa de 2015 en adelante será ecológica o no será. Existe una evolución en el ámbito de la fabricación, como se constata en la Plataforma Tecnológica Europea Manufuture, de la que miembros del consorcio forman parte: producción artesanal (s. XIX), en masa (comienzos s. XX), flexible (80’s), personalización en masa (2000) y finalmente, respondiendo a la creciente exigencia social, sostenible (2015 en adelante). Cada fase de esta evolución incorpora los avances y tecnologías de la anterior.
La producción sostenible en términos económicos, sociales y ambientales, exige nuevos procesos de fabricación y nuevos medios productivos, en definitiva, nuevas máquinas-herramienta. Todos los estudios actuales o recientes (refs. FUTMAN, MANVIS, MANUFUTURE, MANTYS, Plan Estratégico de AFM) indican que las claves estratégicas de futuro y, por tanto, las características prioritarias que los fabricantes deben alcanzar para las máquinas, son:
- La eco-eficiencia: considerando los aspectos medio-ambientales en todo el ciclo de vida de la máquina. Se quiere llegar, mediante la evaluación del coste ecológico desde la fase de diseño conceptual, a reducciones drásticas en consumos energéticos, a la práctica eliminación de residuos mediante procesos alternativos y a la reutilización y reciclado del 100% de la máquina. Este aspecto es primordial también desde el punto de vista económico, por los ahorros que conlleva en la fabricación y el uso de las máquinas.
- La eficiencia en cuanto a productividad y precisión, doblando los valores actuales en cuanto a productividad y mejorando por un factor de 3 la precisión.
- La inteligencia, en cuanto a capacidad de adaptación del comportamiento de la máquina orientado al objetivo, integrando para ello múltiples sensores y otras fuentes de información.
- La multifuncionalidad que permita alternar sobre la pieza diferentes operaciones de igual o distinta naturaleza eliminando tiempos de espera y dotando a las máquinas de una mayor flexibilidad.
Para lograr estos objetivos, ambiciosos y a largo plazo, en este proyecto se plantea la investigación para resolver un conjunto de retos tecnológicos relevantes, de entre los que destacamos:
- La sustentación y accionamiento magnético para los componentes principales.
- Utilización de composites, materiales híbridos y estructuras adaptrónicas para la consecución de máquinas ultralivianas con rigidez mecatrónica.
- Componentes activos y autosintonizables para el funcionamiento adaptativo y desatendido de las máquinas.
- Controles autoajustables con capacidad de aprendizaje, incorporando Inteligencia Artificial y sistemas cognitivos.
- Desarrollo de sistemas electrónicos embebidos de alta confiabilidad.
- Nuevos materiales multifuncionales para microsistemas ópticos (OLED o polímeros conjugados electroluminiscentes) y para componentes y elementos estructurales (materiales composites o híbridos).
- Dotar de flexibilidad a las tecnologías emergentes (láser, ultrasonidos) que permitan multioperación en un mismo medio de fabricación
- Desarrollo de tecnologías híbridas mediante la integración de tecnologías emergentes en procesos convencionales
Con todo ello, este proyecto pretende investigar en los ámbitos de las eco-máquinas, las e-máquinas, la productividad y precisión de las máquinas y los nuevos procesos y su integración en máquina, para que los fabricantes de Máquina-Herramienta consigan durante este periodo un avance radical en esos aspectos estratégicos. De forma que, como resultado del proyecto, puedan desarrollar las nuevas máquinas herramienta del 2015, de tecnología superior a la de sus competidores.
El proyecto se ha organizado en cuatro líneas principales de investigación, coordinadas por la actividad de gestión del proyecto. Estas cuatro líneas principales están relacionadas con la investigación sobre las eco-máquinas, las e-máquinas, las máquinas eficientes y los nuevos procesos de fabricación. Se agrupa en cada una de estas líneas el trabajo de investigación a realizar en un conjunto limitado de tecnologías que contribuyen de una forma coherente al cumplimiento del objetivo final.
Partiendo de unas actuaciones más básicas, se pretende llegar a bancos de ensayo y demostradores experimentales que permitan probar la validez de las propuestas innovadoras. Finalmente, y ya más allá del ámbito de este proyecto, las empresas proponentes esperan incorporar los resultados de la investigación a sus productos, antes del 2015, para lograr una posición de liderazgo tecnológico global que afiance su competitividad y, paralelamente, los empleos del sector. El hecho de que participe INVEMA permitirá trasladar los avances en estas tecnologías transversales a todo el sector de máquina-herramienta español.”