Transformar la industria con un control de calidad asistido por inteligencia artificial
A medida que más fabricantes adoptan los principios de la industria 4.0, se encuentran con problemas como la escasez de datos e información sobre la calidad de los productos, la falta de fiabilidad de los sistemas de supervisión y un intercambio de datos deficiente en toda la cadena de suministro. El proyecto InterQ se concibió para resolver estos problemas, sobre todo en los sectores aeroespacial, eólico y automovilístico, donde la calidad y la seguridad de los productos son esenciales e, incluso, los defectos más pequeños pueden dar lugar a resultados negativos importantes. «El objetivo principal era conseguir una fabricación sin defectos mediante la medición, la predicción y el control de la calidad del producto y del proceso —explica el coordinador del proyecto InterQ, José Luis Lanzagorta, investigador de procesos de fabricación del centro tecnológico español IDEKO —. Al tiempo que mejoramos la seguridad, fomentamos la sostenibilidad al reducir los residuos y el consumo de energía y promovemos el desarrollo tecnológico». InterQ reunió a un consorcio de veinticinco instituciones de investigación y socios industriales de once países europeos. Su objetivo era transformar los procesos y promover la innovación en la calidad de la fabricación mediante la introducción de herramientas con inteligencia artificial (IA), que proporcionan a los fabricantes datos relevantes y fiables.
Inteligencia artificial
En el proyecto se empleó una nueva generación de tecnologías digitales y aplicaciones con IA que incluían: gemelos digitales, sensores virtuales, sistemas de apoyo a la toma de decisiones mediante IA, fusión de datos y tecnología de libro mayor distribuido. Estas se emplearon en tres áreas clave, a saber: optimización basada en datos, inspección asistida por IA y un ecosistema de calidad colaborativo. En el primer caso, el equipo de InterQ transformó datos brutos en información práctica, como la predicción de fallos en los equipos, la optimización de la producción y la garantía de calidad de los productos. Aprovechando la IA, en el proyecto se logró sustituir los ensayos destructivos de evaluación de la calidad y complementar métodos de inspección no destructivos, como los ultrasonidos, las corrientes de Foucault y sistemas de visión, reduciendo el tiempo y los costes de material. Por último, en InterQ se creó un marco de confianza para promover tanto el intercambio de datos como la garantía de calidad en toda la cadena de suministro. Cada método se probó en tres casos de demostración en los sectores aeroespacial, eólico y automovilístico, con un éxito importante. En el demostrador aeroespacial de ITP Aero, en España, las herramientas de InterQ evitaron el desguace de varias piezas críticas y caras, lo que supuso un ahorro de cerca de 265 000 EUR (con un ahorro previsto de 1,7 millones EUR en los próximos 4 años). Por su parte, el centro español de diseño de aerogeneradores Gamesa Gearbox vio aumentar la eficacia de la inspección no destructiva en un notable 80 %.
Resultados tangibles
Al final del proyecto, en octubre de 2023, el equipo de InterQ había desarrollado un paquete de «software» de control de calidad integral que puede ser adoptado por cualquier fabricante. Este permite llevar a cabo un mantenimiento predictivo, optimizar los procesos de producción y garantizar la calidad de los productos gracias a unos métodos de inspección mejorados. También se creó un portaherramientas sensorizado, capaz de identificar defectos superficiales producidos durante el proceso de mecanizado, y un sensor óptico para el control de calidad de superficies para revisar las piezas terminadas. Estas dos innovaciones pusieron de relieve la capacidad del proyecto para ofrecer soluciones tangibles a los fabricantes. Además, el paquete de «software» facilitó el intercambio de datos en toda la cadena de suministro, lo que favoreció la colaboración y la confianza entre los socios. «Lo que al principio parecía un reto de enormes dimensiones, poco a poco, se fue convirtiendo en soluciones tangibles y reales —agrega Lanzagorta—. Y éstas han aportado ventajas significativas en sectores básicos de la fabricación europea». Además, InterQ ha tenido una amplia repercusión científica gracias a la publicación de diecisiete artículos en las mejores revistas y conferencias internacionales del sector. Los socios de la industria también han participado en más de treinta actos, que ayudaron a seguir promoviendo los hallazgos del proyecto.
Transformar la fabricación
Al prevenir los defectos, reducir los residuos y aumentar la eficiencia, en InterQ se ha demostrado la capacidad de la IA para transformar la fabricación y promover el crecimiento económico. Es más, el proyecto se centró en desarrollar nuevas capacidades de fabricación mediante la generación y el intercambio de conocimientos, así como en la formación de personal.
Palabras clave
InterQ, sin defectos, fabricación, industria 4.0, control de calidad, mantenimiento, industria, IA
