Resumen

Este artículo presenta un novedoso modelo de simulación del sistema de control de procesos cibernéticos (CPCS) mediante la combinación del reconocimiento de patrones y la computación en nube (CC). La originalidad de este trabajo surge de su objetivo de construir una plataforma de computación en nube para máquinas autónomas, y la exploración de datos de fabricación para generar patrones interpretables que se utilizarán en la toma de decisiones de control de procesos. La combinación de la tecnología Cloud y el aprendizaje automático acerca la producción a la Industria 4.0. El sistema propuesto se prueba utilizando datos del proceso de fabricación de polímeros reforzados con fibra de carbono (CFRP). La poca información disponible sobre el proceso de fabricación de este tipo de material y la interacción entre los pasos de producción dificulta bastante el proceso de fabricación. Este sistema genera reglas interpretables de parámetros de funcionamiento controlables que se envían al controlador para mantener el proceso de mecanizado dentro de los límites de las especificaciones. El segundo paso se activa durante las condiciones de deriva en la etapa de mecanizado. También se ilustra la simulación del proceso de mecanizado para generar las relaciones entre las variables de entrada y salida del proceso de mecanizado. Se ilustran los resultados de las acciones correctivas y se simula la interacción entre las dos etapas industriales. Por último, se discuten las aplicaciones actuales y futuras de CPCS y CC en la Industria 4.0.

1. INTRODUCCIÓN

En noviembre de 2011, el Gobierno alemán puso en marcha el primer concepto de Industria 4.0, que era un componente clave de su estrategia de alta tecnología para 2020. El término Industria 4.0 apareció anteriormente en la Feria Industrial de Hannover en abril de 2013 como una estrategia nacional alemana. Estas apariciones respaldan la clasificación de este término como un tema importante entre las industrias mundiales. La Industria 4.0 depende principalmente de la creación de un Sistema Ciberfísico (CPS) para construir un proceso de producción inteligente, reconfigurable y altamente flexible, con interacciones en tiempo real entre las personas, la producción y los dispositivos. Las estrategias de la Industria 4.0 pretenden crear fábricas inteligentes en las que se utilicen CPS y CC capaces de supervisar, controlar y tomar decisiones inteligentes para los procesos físicos (Zhong et al., 2017). Hacer que la máquina funcione de forma autónoma e interactúe con otras fases de producción se convierte en el principal tema de investigación en el ámbito industrial. El resultado es una producción estandarizada que puede resolver problemas y tomar decisiones adaptativas (McFarlane et al., 2003). Algunos sistemas de control de procesos utilizan la inteligencia artificial (IA), que les permite aprender de los datos históricos para lograr un control inteligente y unos procesos industriales estandarizados. El modelo de fabricación autónoma se basa en ciencias inteligentes que mejoran el diseño, la gestión y la mejora de la interacción entre las fases de producción. El modelo de fabricación inteligente utiliza sensores inteligentes, modelos adaptativos de toma de decisiones, dispositivos inteligentes y análisis de datos. 

• Materias:Control de procesos industriales Cibernética Cuarta Revolución Industrial Servidores en la nube
• Subjects:Industrial process control Cybernetics Fourth Industrial Revolution Cloud Servers
• Palabras claves:Control de procesos; Reconocimiento de patrones; Análisis lógico de datos multiclase; Sistema ciberfísico; Industria 4.0; Computación en la nube
• Keywords:Process control; Pattern recognition; Multi-class logical analysis of data; Cyber-physical system; Industry 4.0; Cloud computing