Inteligencia artificial, superficies funcionales y productos más ligeros, tendencias en auge en la industria

La implantación de la inteligencia artificial en los procesos de producción para poder tomar decisiones en tiempo real y los avances en tecnologías de micro y nanoestructuración para la funcionalización superficial de materiales, así como las nuevas tecnologías y materiales para afrontar los retos de fabricación ligera son innovaciones industriales en auge, que se traducirán en productos y procesos de producción más competitivos.

Así lo expone el director científico de Tecnologías Industriales del centro tecnológico Eurecat (miembro de Tecnio), Ricard Jiménez, quien subraya que “la inteligencia artificial no solo es una nueva prestación en los productos que vamos a adquirir”, sino que “también es un nuevo paradigma en los procesos que los fabrican”.

Según explica, con la denominada Industria 4.0 “las tecnologías de manufactura están cada vez dotadas de más sensores y es posible disponer de más datos para conocer el estado de los procesos, mejorar la eficiencia y asegurar la calidad y la personalización de los productos”.

Toda esta información fluye por redes con gran ancho de banda y es procesada a mucha más velocidad que hace unos años, por lo que la inteligencia artificial “ya podría apoyar el estado completo de una planta de producción y permitir la toma de decisiones óptimas en tiempo real”, remarca.

En su opinión, esta evolución “hace posible vislumbrar ya en algunos sectores industriales el paradigma de la ‘cibermanufactura’, plantas de producción con procesos que anticipan y corrigen errores productivos y que aprenden autónomamente a medida que solucionan nuevas situaciones”.

Convergencia tecnológica

“Este gran paso adelante es fruto no solo de los avances en tecnologías concretas, sino de la convergencia de todas ellas para un mismo propósito”, indica Jiménez, que pone de relieve que el abanico de tecnologías hardware, como sensores, actuadores, redes de comunicación, microprocesadores, mecatrónica y robótica, “permiten desplegar el equivalente al sistema nervioso y neuromuscular de las plantas de producción”.

Por otra parte, apunta, la batería de tecnologías software, como la inteligencia artificial, la ciencia de datos y la ingeniería del conocimiento, “nos permite dotar de cerebro en todo este entorno, un cerebro centralizado, como es el de la computación en la nube, y multitud de cerebros distribuidos, en el caso de la computación ubicua”. Todo esto hay que dotarlo, “de un robusto sistema inmunológico, que sería el cometido de los sistemas de ciberseguridad”, añade.

Para Jiménez, con plantas de producción funcionando así, “será mucho más fácil afrontar retos globales como el de la economía circular y la responsabilidad social corporativa”.

Superficies funcionales

De acuerdo con el director científico del Área Industrial de Eurecat, las tecnologías para inducir cambios en las propiedades y características superficiales de materiales “han ido evolucionando en los últimos años de forma acelerada, están implementándose en procesos actuales y seguirán evolucionando en los próximos años”.

Algunas de estas tecnologías, por ejemplo, tienen como fuente de inspiración las pieles de algunos seres vivos, soluciones en forma de texturas específicas que la misma naturaleza ha ido perfeccionando con la evolución de sus especies para adaptarse y sobrevivir. Estas estrategias centran el interés de diversos sectores industriales para dotar a los productos de todo tipo de funciones superficiales, como hidrofobicidad, adhesión, regulación térmica, baja fricción o prevención del crecimiento bacteriano.

“Un claro ejemplo de esta tendencia lo encontramos en la electrónica impresa”, que permite imprimir, con el bajo coste que la impresión supone, en superficies flexibles, desde leds que den luz o células fotovoltaicas que transformen la luz en electricidad hasta baterías impresas que nutran de energía a estos circuitos, en lo que es “solo el comienzo ya real de una tendencia imparable”, prosigue el director científico de Tecnologías Industriales de Eurecat.

El reto de perder peso

Por otra parte, ciertos sectores industriales “han puesto a dieta sus productos, ya que necesitan reducir peso para rebajar las emisiones de CO2 o para simplemente dar respuesta a la tendencia de los consumidores”, que quieren que sean más ligeros “manteniendo o incluso aumentando las propias prestaciones del producto”, indica el experto.

Para conseguir este reto, se lleva años trabajando desde la I+D hasta su escalado industrial y están irrumpiendo nuevos materiales metálicos como los aceros avanzados de última generación o las nuevas aleaciones ligeras de alta resistencia, basados en aluminio, magnesio, titanio o berilio.

También se están consiguiendo materiales compuestos de matriz polimérica reforzada con fibras como las de carbono a menores costos y con mejor cadencia productiva que permiten producir piezas de bajo peso y altas prestaciones mecánicas. Con la impresión 3D se pueden, además, hacer realidad nuevos diseños y geometrías que no solo reducen peso, sino que abren nuevas vías al diseño optimizado de componentes.