Añadimos biología a la Industria 4.0

Cómo los materiales biogénicos y las soluciones digitales permiten procesos de producción resistentes y productos sostenibles

12.04.2023 - Alemania

"BioFusion 4.0" transfiere principios de la naturaleza a la fabricación industrial para lograr una creación de valor sostenible y circular. En la Hannover Messe de este año, del 17 al 21 de abril de 2023, Fraunhofer IPK demuestra cómo pueden utilizarse los materiales biogénicos y las soluciones digitales para diseñar procesos de producción resilientes y productos sostenibles.

La transformación biológica es la transferencia de principios de sistemas naturales a materiales, estructuras y procesos técnicos. Dentro del proyecto de investigación "BioFusion 4.0", Fraunhofer IPK, la Universidad Técnica de Berlín, Mercedes-Benz AG y el Centro Werner-von-Siemens para la Industria y la Ciencia, entre otros, se proponen aplicar los principios para establecer una creación de valor sostenible. Los socios proponen soluciones para el reciclaje inteligente de materiales valiosos y la ingeniería de productos y procesos transformados biológicamente. Además, se está investigando el potencial de los sistemas biointeligentes de asistencia a los trabajadores y de los materiales de base biológica para la producción.

En la feria, investigadores del Fraunhofer IPK muestran las posibilidades de este enfoque mediante una exposición interactiva. Crean escáneres 3D de las manos de los visitantes in situ. Los algoritmos inteligentes desarrollados en el Fraunhofer IPK pueden crear una órtesis 3D individualizada a partir de la imagen digital de la mano. La órtesis así diseñada también se imprimirá in situ, a partir de un plástico derivado de la grasa de cocina mediante una tecnología desarrollada en el Fraunhofer IPK y que se puede compostar al 100% después de usar la órtesis. Los investigadores también utilizan este ejemplo para demostrar el concepto de gemelos digitales y el cálculo específico del producto de la huella de CO2 a lo largo del ciclo de vida.

Aplicando un sistema multiagente biointeligente, el equipo también demuestra cómo la gestión autoorganizada de procesos puede hacer que las empresas manufactureras sean flexibles y resistentes. La distribución de las órdenes de producción se controla automáticamente en un plano interactivo de la fábrica. El progreso del proceso de los pedidos entrantes puede supervisarse en un cuadro de mandos. Con sólo pulsar un botón, se simula el fallo de estaciones de trabajo individuales. En respuesta al fallo, la distribución de las órdenes de producción se ajusta automáticamente. En esta configuración, cada órtesis representa una orden de producción que requiere el procesamiento de otros pasos de trabajo además de la impresión. En la feria, sólo se simulan otros pasos del proceso, pero no se ejecutan realmente.

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