La revolución de la producción industrial llega con la tecnología 5G

En la actualidad, la industria está evolucionando hacia modelos de producción más flexibles y adaptativos, impulsada por un entorno cada vez más competitivo y los rápidos avances tecnológicos . Esta transformación busca reducir costes y optimizar los procesos de fabricación, apoyándose en nuevas tecnologías emergentes y reinventando las arquitecturas tradicionales de automatización en planta, demasiado rígidas y restrictivas para adaptarse a estos cambios. En este contexto, nace el proyecto 5GSWARM2, impulsado por ITI , centro tecnológico privado especializado en TIC y que, actualmente, se encuentra en su segunda anualidad. El proyecto tiene como objetivo principal la generación de una infraestructura inalámbrica de ultra-baja latencia diseñada para el entorno y requisitos industriales, que permita articular todas las necesidades de conectividad, movilidad y flexibilidad de la industria del futuro. Durante esta segunda etapa del trabajo, ITI pretende avanzar en la conceptualización del paradigma Swarm Manufacturing , en el marco de la fábrica del futuro, a través de construcción de prototipos basados en diversos componentes tecnológicos, la generación de demostradores aplicados a distintos casos de uso y la colaboración con empresas como FACTOR o COLORTEC, que validen, experimenten y planteen retos reales de sus respectivas industrias, en las que este tipo de soluciones e infraestructuras supongan un gran avance para la fábrica conectada y automatizada del futuro. Uno de los aspectos fundamentales del proyecto, financiado por el Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE+i) y el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER), es el concepto de Swarm Manufacturing o fabricación en enjambre, que se apoya en una conectividad inalámbrica de altas prestaciones para integrar todos los procesos, herramientas, personas y plataformas robóticas. ITI está trabajando en la integración de una arquitectura 5G , adaptada a los exigentes requisitos industriales, en combinación con los últimos estándares inalámbricos WiFi para incrementar prestaciones en distintos escenarios. En colaboración con Vodafone España , se están analizando distintas aproximaciones de arquitectura 5G pública, privada e híbrida, para su explotación industrial, aportando distintas combinaciones de coste, rendimiento, privacidad y mantenimiento de infraestructuras. Además, Swarm Manufacturing combina la tecnología de robots autónomos para llevar a cabo procesos de producción y logística de manera más eficiente, flexible y colaborativa, coordinando de manera centralizada todas las decisiones de los distintos activos, y absorbiendo parte de la computación y las decisiones tanto de los robots como de los propios procesos en un servidor MEC (Multi-access Edge Computing) integrado en la propia infraestructura de comunicaciones. Esto permite un tiempo de reacción muy bajo, indispensable para los procesos productivos, y una conexión transparente de todos los activos de planta. Así, «en lugar de depender de una única línea de ensamblaje o de producción, se utilizan varios robots autónomos coordinados, que trabajan en conjunto de manera descentralizada y que son capaces de comunicar e interactuar entre sí», ha explicado Jose Vera, investigador de este proyecto en ITI. De esta forma, 5GSWARM2 busca demostrar el potencial del 5G para conseguir una fábrica autónoma a través de dos casos de uso. Uno de los casos de uso involucra la robótica móvil, donde un AGV (por sus siglas en inglés, Vehículo Guiado Automatizado ) se conecta a un brazo robot a través de una infraestructura 5G. «Por consiguiente, la información de distintas cámaras y sensores se envía a un servidor en el Edge para procesar acciones sobre este brazo», ha contado Andrés Meseguer, investigador del proyecto. Así pues, la baja latencia y alta fiabilidad de las comunicaciones permiten simplificar el hardware y reducir el coste del equipo final. Según Salvador Santonja, investigador principal del proyecto, «5G permite una conectividad robusta, rápida y flexible de los datos de todos los agentes involucrados, mejorando significativamente la eficiencia y capacidad de respuesta de los procesos industriales, y habilitando nuevas formas de organizar y mejorar los procesos». El segundo caso de uso se relaciona con la virtualización de los procesos de automatización. Este enfoque aprovecha la baja latencia, la fiabilidad y la conectividad inalámbrica del 5G para separar el proceso de control de un sistema de automatización de cualquier fábrica. Esto facilita una producción más flexible, reconfigurable y adaptativa, apoyado en conceptos como Software Defined Automation, o automatización definida por software, y el PLC virtual ( vPLC ). En este demostrador, se virtualiza el control de un proceso en bucle cerrado que requiere una rápida respuesta de acción. En concreto, «se adquieren las señales del proceso y se elimina el PLC tradicional, llevándolo a la infraestructura 5G. De esta manera, el control se realiza desde la red privada 5G y se devuelve la acción a la periferia distribuida, manteniendo el automatismo de manera fiable y robusta», ha destacado Víctor Sempere, profesor e investigador colaborador de la Universitat Politècnica de València, especializado en digitalización industrial y comunicaciones. Asimismo, The DataRoom de ITI, que es el primer centro demostrador multisectorial especializado en el dato para la industria 4.0 , es el escenario de exposición de los pilotos demostrativos de 5GSWARM2. En esas instalaciones, el personal investigador puede experimentar y simular un proceso industrial para evaluar y comprobar los beneficios, además de las nuevas herramientas y servicios que se pueden construir. Por último, el proyecto 5GSWARM2 corresponde al número de expediente IMDEEA/2023/53 y está financiado por el Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE+i) y el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER).