Gemelo Digital de un centro de mecanizado

Abstract

La emergencia de la Industria 4.0 ha expandido enormemente el horizonte de posibilidades de implementación de tecnologías punteras en los modelos de producción tradicionales. El presente proyecto trata de realizar una demostración de esto mediante el desarrollo de un gemelo digital de una célula flexible constituida por un centro de mecanizado asistido por un brazo robótico. Para ello, se ha hecho uso de una arquitectura de simulación en la que conectan varios programas mediante acoplamientos software con SIMIT. Por una parte, se utiliza RobotStudio con el propósito de obtener el comportamiento cinemático exacto del brazo robótico y, por otra, se utiliza el motor de física de NX-MCD para simular la interacción del brazo con el centro de mecanizado. Este, a su vez, está programado para realizar una serie de operaciones de fresado en NX-CAM. Ambos programas contienen réplicas de la célula flexible que se encuentran gobernadas por un único PLC simulado programado en TIA Portal, con el objetivo de obtener una simulación lo más cercana posible a la realidad. Durante la simulación, el brazo robótico se servirá de una pinza doble con la que realizará sustituciones rápidas de la herramienta utilizada por el centro de mecanizado.

The emergence of Industry 4.0 has greatly expanded the horizon of possibilities for implementing cutting-edge technologies in traditional production models. This project aims to demonstrate this by developing a digital twin of a flexible manufacturing system consisting of a CNC machine assisted by a robotic arm. To achieve this, a simulation architecture has been developed that uses several programs connected through software couplings with SIMIT. On one hand, RobotStudio is used to obtain the exact kinematic behavior of the robotic arm, and on the other hand, the NX-MCD physics engine is used to simulate the interaction of the arm with the CNC machine. The latter is programmed to perform a series of milling operations in NX-CAM. Both programs contain replicas of the flexible manufacturing system that are governed by a single simulated PLC programmed in TIA Portal, aiming to achieve a simulation as close to reality as possible. During the simulation, the robotic arm will use a double gripper to quickly replace the tool currently being used by the CNC machine.