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 se 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 robot con el centro de mecanizado. Este, a su vez, ha sido programado previamente para realizar una serie de operaciones de mecanizado 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 para realizar sustituciones rápidas de la herramienta utilizada por el centro de mecanizado.

The emergence of the Fourth Industrial Revolution has greatly expanded the horizon of possibilities for implementing cutting-edge technologies in traditional production models. This project aims to demonstrate this through the development of a digital twin of a Flexible Manufacturing System (FMS) consisting of a machining center assisted by a robotic arm. To achieve this, a simulation architecture has been used to connect several programs via software couplings with SIMIT. On one hand, RobotStudio is used to obtain the exact kinematic behavior of the robotic arm, while on the other, the NX-MCD physics engine is used to simulate the interaction between the robot and the CNC machine, which has already been programmed to perform a series of machining operations in NX-CAM. Both programs contain replicas of the FMS, which are governed by a single simulated PLC programmed in TIA Portal, to achieve a simulation as close to reality as possible. During the simulation, the robotic arm will use a double gripper to perform quick tool replacements in the CNC machine.