Tecnologías 4.0 aplicadas a la fabricación de subbloques y de componentes para eólica marina

O Porriño, 25 de marzo de 2021.- Navantia, junto con sus socios tecnológicos: AIMEN, ELECTRORAYMA, INTAF, OMT y TECOI; ha presentado los avances alcanzados hasta el momento en la iniciativa F4ST, que tiene por objetivo la identificación, diseño, desarrollo, implementación y validación de una serie de soluciones tecnológicas que darán lugar a un nuevo concepto de astillero 4.0 que se centrará en la optimización de los procesos de fabricación de componentes navales complejos en las líneas de fabricación de subbloques y de componentes de Eólica Marina.

El proyecto F4ST pretende identificar, diseñar, desarrollar y validar tecnologías 4.0 en prototipos demostradores integrados en un entorno representativo de nuestros procesos y enfocado a la fabricación de componentes navales complejos.

Estos prototipos demostradores se desarrollarán y validarán mediante el uso de tecnologías disruptivas propias de la Industria 4.0 como robótica, visión artificial, digitalización de procesos dentro de una arquitectura digital IT/OT, desarrollo de gemelos digitales de planta y proceso, sistemas de control avanzados, mantenimiento predictivo, desarrollo de estrategias de cero defectos basadas en IoT y Machine Learning, etc.

F4ST trabajará en el desarrollo y validación de prototipos representativos de dos grandes líneas de fabricación que abarcan más del 60% de la actividad productiva del astillero y en las que se va a centrar el grueso de la inversión prevista en el PEN para el astillero de Ferrol-Fene: la línea de fabricación de Sub-Bloques y la línea de fabricación de subestructuras para la industria offshore.

F4ST busca mejorar la capacidad de respuesta en estas líneas de producción mediante la integración de celdas de fabricación 4.0 que facilitarán una mejora en la gestión y la optimización de la producción. En concreto, la iniciativa de subbloques pretende encontrar una solución tecnológica que permita la integración de una plataforma digital que comunique dispositivos de campo heterogéneos entre sí, adquiriendo diferentes tipos de datos y conectándose a diferentes redes y buses de campo. Por su parte, la finalidad en relación a la Eólica Marina es el desarrollo y demostración de un taller de nudos para la fabricación avanzada de componentes offshore.

La implementación de las tecnologías 4.0 permitirá un importante incremento de la eficiencia, la productividad, la sostenibilidad y la calidad de los productos, reduciendo los tiempos muertos y las operaciones de retrabajado por un mayor control de los procesos de fabricación. Estos avances otorgarán a los astilleros de Navantia en Ferrol y Fene un mayor grado de diferenciación y consolidarán su posicionamiento como referente en la construcción de buques militares y estructuras offshore.

Avances en el proyecto

Los avances realizados en ambas líneas en el año 2020 han sido los siguientes:

• En la celda de Ensayos No Destructivos de Componentes Offshore:

- Se está trabajando en el diseño de viradores de los componentes a inspeccionar.

- Se han identificado las mejores tecnologías de inspección visual y ultrasonidos para los procesos de Navantia y se están realizando pruebas para seleccionar la opción de mayor utilidad y versatilidad para los procesos productivos de la empresa.

• En la celda de Control Dimensional:

- Se han analizado múltiples tecnologías de control dimensional, con y sin contacto, para la inspección metrológica de los procesos de fabricación de Navantia.

- Se han realizado varias pruebas en materiales fungibles aplicando las tecnologías estudiadas para determinar cuál de ellas es la más adecuada.

• En la celda de soldadura robotizada de Nudos:

- Se han realizado modificaciones en el Robot de Soldadura Fewind para tener un mayor control sobre los parámetros de soldeo. De esta forma se podría mejorar el proceso de soldadura aplicando Machine learning para lograr la meta de «cero defectos».

• Arquitectura de Control:

- Se han identificado y estudiado diferentes posibilidades para la Arquitectura de Red.

- Se ha determinado la necesidad de utilizar equipos Edge Device y se han realizado pruebas utilizando equipos Edge de diferentes fabricantes y con protocolos de comunicación diferentes.

• Estudio de diferentes escenarios mediante el modelado y simulación 3D de eventos discretos para definir el layout y obtener los KPIs de las estaciones con el fin de cumplir con el tack time demandado por el astillero. En este estudio, y en el diseño de las estaciones de trabajo, también se ha realizado un análisis ergonómico mediante un software de simulación 3D para mejorar la calidad de vida de los operarios y el rendimiento.

Financiación

El proyecto F4ST (2019 -2022) cuenta con un presupuesto cercano a los 10 millones de euros y está subvencionado por la Axencia Gallega de Innovación, a través del Programa Industrias do Futuro 4.0 (tercera convocatoria); apoyado por la Consellería de Economía, Emprego e Industria de la Xunta de Galicia; y cofinanciado por la Unión Europea, a través del Fondo Europeo de Desarrollo Regional  - FEDER Galicia 2014-2020 “Una manera de hacer Europa”, dentro del objetivo temático 1 “Potenciar la investigación, el desarrollo tecnológico y la innovación”.