EU funded project to develop Digital Materials for the automotive industry by connecting manufacturing/process data and the end characteristics of cast iron components.
H2020
Financiado por
830903
grant agreement number
La electrónica, el Internet de las cosas y los sistemas inteligentes se están volviendo extremadamente útiles para muchos sectores e industrias y están experimentando un aumento en la demanda y el interés en todo el mundo. Entre los sectores que más se están beneficiando del uso de sistemas inteligentes se encuentra la industria automotriz.
Esta integración inteligente podría permitir una mejor comunicación entre el proceso de fabricación y el desarrollo de materiales. Desafortunadamente, la industria automotriz aún está rezagada en términos de adopción de sistemas inteligentes. El proyecto DigiMAT, financiado con fondos europeos, invertirá esta tendencia mediante la introducción de una innovadora solución inteligente para conectar las características de los procesos y los materiales para lograr una nueva generación de materiales digitales en la industria automotriz.
Los materiales digitales pueden tener un gran impacto en la industria y la sociedad. La potencial aplicación a todo tipo de material puede redundar en una reducción significativa del peso global en los medios de transporte y en un desarrollo más sostenible de los procesos industriales.
Nuevos materiales digitales para componentes metálicos ligeros y de mayor rendimiento.
El proyecto DigiMAT está orientado a desarrollar una solución inteligente para conectar procesos y características de materiales para lograr una nueva generación de materiales digitales en la industria automotriz.
Sus resultados se demostrarán mediante el desarrollo de un nuevo sistema de freno con un anclaje al menos un 12,5 % más ligero y una carcasa con un 10 % de maquinabilidad mejorada.
La nueva solución desarrollada alcanzará el 35% del mercado europeo de fundición de hierro, el 10% del mercado mundial de fundición de hierro.
Una PYME especializada en soluciones TIC desarrollará un nuevo módulo de gestión inteligente de datos, el «módulo DigiMAT». Su desarrollo estará respaldado por una red de sensores y un sistema avanzado de gestión de datos que ya se está ejecutando en la empresa de fundición de hierro. Este módulo inteligente consistirá en un algoritmo específico para cada desarrollo de material digital combinado con un sistema automático de definición de protocolos que conformarán una metodología específica. Adquirirá, almacenará, procesará y analizará datos provenientes de un conjunto de ensayos previamente definido.
Su validación se completará con la homologación de nuevos materiales digitales por parte de la empresa TIER 1 y con su introducción en el portfolio de empresas de fundición. Paralelamente, la empresa TIER 1 desarrollará un ancla más ligera basada en el material de alto rendimiento desarrollado. Este anclaje más ligero integrado en un nuevo sistema de frenos será homologado funcionalmente por el TIER 1 y usuario final (OEM). Finalmente, los socios comúnmente desarrollarán un plan de negocios para una rápida adopción de los resultados del proyecto.
- Lanzamiento del módulo inteligente DigiMAT para desarrollar algoritmos que conectan características de procesos y materiales para lograr una nueva generación de materiales digitales.
- Aumentar la tasa del mercado mundial en un 3%.
- Desarrollo de componentes finales un 3,5% más ligeros y al menos un 9% menos energéticos.
- Proporcionar productos de hierro fundido con características de fácil maquinado y más competitivos con una reducción de costos del 3%.
- La reducción de peso permitirá producir coches y otro tipo de vehículos con una mayor eficiencia energética minimizando el peso y también los costes de fabricación.
- La fabricación inteligente permitirá lograr productos personalizados y productos producidos en masa.
- Las tecnologías y herramientas nacidas de esta propuesta ofrecerán oportunidades para emplear profesionales altamente calificados.
- La nueva tecnología tiene aplicaciones potenciales en otras industrias, como la fundición de aluminio y la fundición de acero.
El proyecto DigiMAT está llamado a tener un alto impacto en todos los socios del consorcio, y se espera un impacto en cascada en la industria de la UE, teniendo su principal influencia en el sector de la automoción.
Inicialmente, el proyecto tendrá un impacto directo en diferentes aplicaciones en las que se desee obtener un material de fundición dúctil y parámetros específicos, como el límite elástico o la maquinabilidad. Por lo tanto, diferentes componentes automotrices están relacionados, y varios procesos de fabricación de piezas de hierro y usuarios finales europeos recibirán un impacto significativo.
El análisis de datos de productos basado en herramientas de control estadístico y el ajuste de procesos basado en decisiones humanas se mejora con “Un modelo de predicción digital basado en la mejor combinación de algunos modelos matemáticos como redes neuronales artificiales, redes bayesianas, naïve bayes, etc.”
El sistema de decisión está basado en personas expertas y tras el análisis de los datos se mejora mediante “un sistema inteligente en línea que permite pronosticar los resultados y si se produce una desviación inesperada se aplican los nuevos protocolos de actuación establecidos”.
Los grados de fabricación de hierro fundido existentes permiten rangos de variación significativos en las propiedades mecánicas y, por lo tanto, se aplican altos coeficientes de seguridad en la fase de diseño de los componentes; se ven mejoradas por “Nuevas calidades de fundición con propiedades mecánicas a medida y con un rango de variación reducido”.
Muchas variables de procesos y productos que afectan la maquinabilidad son desconocidas hoy en día. Además, la medición de la maquinabilidad es una tarea difícil. Gracias a DigiMAT, el “conocimiento experto sobre las principales variables del proceso y las características del producto que afectan la maquinabilidad es definido y controlado por el módulo SMART DigiMAT. Se observó una mejora significativa en la maquinabilidad en las instalaciones de Continental.
- El módulo inteligente para la fabricación de materiales digitales.
- Protocolos de actuación y controles específicos para la implementación de materiales digitales a medida.
- Material digital 1: Grado de hierro fundido con mayor rendimiento mecánico y la ruta de fabricación correspondiente.
- Material digital 2: grado de hierro fundido con maquinabilidad mejorada y la ruta de fabricación correspondiente.
- Sistema de frenos mejorado, basado en el nuevo anclaje más ligero y una carcasa rentable.
VEIGALAN STUDIO
PROJECT LEADER
AZTERLAN Metallurgy Research Centre
AAPICO Portugal
CONTINENTAL TEVES
Este proyecto ha recibido financiación del programa H2020 de la Unión Europea para investigación, desarrollo tecnológico y demostración bajo el acuerdo de subvención No. 830903. H2020 EIC-Fast Track to Innovation-2018.