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"DIGITUIN"

DIGITUIN - DESARROLLO DE UNA INFRAESTRUCTURA DIGITAL PARA LA CONSTRUCCIÓN DE MODELOS DE PROCESOS MEDIANTE GEMELOS DIGITALES




DESCRIPCIÓN

Los Gemelos Digitales (GD) son representaciones virtuales y dinámicas de sistemas, productos o servicios que permiten simular, con mayor o menor grado de detalle, el comportamiento de los mismos incluso antes de existir físicamente. Para crear estas representaciones virtuales se debe establecer en un lenguaje comprensible a nivel computacional la relación causa-efecto entre los elementos fundamentales del sistema a reproducir. La forma de establecer estas relaciones puede ser diversa: por ejemplo, si se trata de simular el comportamiento de un producto que no existe, se deben establecer y depurar ecuaciones teóricas que reflejen la realidad física.
Cuando se trata de crear GD de procesos que ya existense suele extraer la información que genera el proceso mediante sistemas ciberfísicos (CPS). Con esta información obtenida en tiempo real, junto con la información histórica adecuada para el fin perseguido y con la aplicación de técnicas de Machine Learning, es posible obtener un modelo de alta precisión cuyo comportamiento se asemeja fielmente al del sistema real.
En cualquier caso, la construcción del modelo de un proceso mediante esta tecnología de GD requiere personal muy cualificado, además del uso de recursos informáticos especializados. La complejidad del desarrollo de gemelos digitales provoca que solo un número reducido de empresas pueda disponer de tecnologías de esta naturaleza para caracterizar sus sistemas productivos.
Para facilitar el acceso a esta tecnología por parte de las pymes de la Comunidad Valenciana, el proyecto propone dos objetivos complementarios:
- Generar un modelo constructivo de gemelos digitales, basado en el desarrollo de módulos genéricos representativos de “procesos tipo”.
- Desarrollar una interfaz, basada en Realidad Virtual, para la interacción con el gemelo digital.

OBJETIVOS

El proyecto propone dos objetivos complementarios:
- Generar un modelo constructivo de gemelos digitales, basado en el desarrollo de módulos genéricos representativos de “procesos tipo” y utilizando técnicas de Transfer Learning para reducir el periodo de aprendizaje. Estos módulos serán adecuados para modelizar todo el conjunto de procesos a los cuales representan, siendo necesario concretar en cada caso determinados parámetros que serán los característicos de cada proceso particular. Mediante el uso de técnicas de Transfer Learning se podrá transferir los modelos predictivos creados en un proceso, a procesos similares que utilicen los mismos módulos genéricos pero reduciendo mucho el periodo de tiempo necesario para el entrenamiento de los algoritmos predictivos.
- Desarrollar una interfaz, basada en Realidad Virtual, para la interacción con el gemelo digital. Esta interfaz permitirá al personal la interacción con el Gemelo Digital en dos aspectos: visualización de datos y realización de simulaciones. La diferencia con las interfaces habituales (las más avanzadas son modelos 3D) es el grado de inmersión en el proceso, y la interacción mucho más intuitiva que con un esquema plano.
Estas herramientas, accesibles a través de una plataforma ad-hoc, facilitarán la construcción de gemelos digitales en empresas medianas y pequeñas que hasta la fecha no disponían de los recursos, o conocimientos necesarios, para incorporar este tipo de modelos en sus procesos productivos.

Los objetivos específicos son:
• Desarrollo de un modelo constructivo de gemelos digitales.
• Desarrollo de una metodología que facilite el desarrollo de gemelos digitales de procesos, de una forma rápida y sencilla para el usuario, utilizando técnicas de Transfer Learning
• Desarrollo de una interfaz HMI que permita visualizar e interaccionar con el gemelo digital mediante realidad virtual.
• Creación de una librería donde catalogar los modelos que se vayan generando con la metodología y las herramientas desarrolladas, de forma que, a medida que la librería crezca, sea más fácil y ágil generar gemelos digitales concretos escogiendo de la librería los más similares en cada caso.

Número de proyecto: 22100064
Expediente: IMDEEA/2021/52
Duración: Del 01/07/2021 al 30/09/2022

Coordinado en AIDIMME por: SÁNCHEZ ASINS,JOSÉ LUIS
Línea de I+D: INDUSTRIA 4.0

VÍDEO EXPLICATIVO


RESULTADOS OBTENIDOS

Año 2022: Los resultados obtenidos en el proyecto son los siguientes:
Se ha desarrollado una arquitectura específica para la construcción de gemelos digitales, aplicable a cualquier tipo de proceso de manufactura. No se ha obtenido una clasificación de procesos dado que no es necesario crear este tipo de clase para aplicar el modelo desarrollado.
Se ha desarrollado el gemelo digital de un proceso de centrifugado de lodos en la planta depuradora de Algemesí-Albalat, gestionada por DAM
Se ha desarrollado una interfaz construida en Realidad Virtual, y visible también en una pantalla táctil, que permite visualizar datos en tiempo real y manejar el gemelo digital para realizar simulaciones
Se ha desarrollado la metodología de aplicación de Transfer Learning. Al aplicar esta metodología al proceso modelizado, se consigue una reducción del 15% en el tiempo de entrenamiento de los algoritmos.


Año 2022: Resumen de resultados del proyecto

Entregables:   


NOTICIAS PUBLICADAS

Difusión general

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SUBVENCIÓN

222.375€ €

PÚBLICO OBJETIVO Y MEDICIÓN DE IMPACTO

2409 Accesos a la web del proyecto
7662 Accesos a noticias publicadas en webs propias.

Total Accesos: 10071


Sectores Objetivos por CNAE

CNAE: 2410 - Fabricación de productos básicos de hier - Nº de empresas objetivo: 76 (40 de la Comunidad Valenciana)

CNAE: 2420 - Fabricación de tubos, tuberías, perfiles - Nº de empresas objetivo: 28 (18 de la Comunidad Valenciana)

CNAE: 2432 - Laminación en frío - Nº de empresas objetivo: 3 (3 de la Comunidad Valenciana)

CNAE: 2441 - Producción de metales preciosos - Nº de empresas objetivo: 6 (3 de la Comunidad Valenciana)

CNAE: 2442 - Producción de aluminio - Nº de empresas objetivo: 23 (8 de la Comunidad Valenciana)

CNAE: 2443 - Producción de plomo, zinc y estaño - Nº de empresas objetivo: 4 (0 de la Comunidad Valenciana)

CNAE: 2444 - Producción de cobre - Nº de empresas objetivo: 2 (1 de la Comunidad Valenciana)

CNAE: 2445 - Producción de otros metales no férreos - Nº de empresas objetivo: 11 (8 de la Comunidad Valenciana)

CNAE: 2451 - Fundición de hierro - Nº de empresas objetivo: 13 (6 de la Comunidad Valenciana)

CNAE: 2452 - Fundición de acero - Nº de empresas objetivo: 6 (1 de la Comunidad Valenciana)

CNAE: 2453 - Fundición de metales ligeros - Nº de empresas objetivo: 2 (2 de la Comunidad Valenciana)

CNAE: 2454 - Fundición de otros metales no férreos - Nº de empresas objetivo: 22 (15 de la Comunidad Valenciana)

CNAE: 2511 - Fabricación de estructuras metálicas y s - Nº de empresas objetivo: 148 (83 de la Comunidad Valenciana)

CNAE: 2512 - Fabricación de carpintería metálica - Nº de empresas objetivo: 269 (121 de la Comunidad Valenciana)

CNAE: 2521 - Fabricación de radiadores y calderas par - Nº de empresas objetivo: 17 (9 de la Comunidad Valenciana)

CNAE: 2529 - Fabricación de otras cisternas, grandes - Nº de empresas objetivo: 33 (16 de la Comunidad Valenciana)

CNAE: 2530 - Fabricación de generadores de vapor, exc - Nº de empresas objetivo: 3 (2 de la Comunidad Valenciana)

CNAE: 2540 - Fabricación de armas y municiones - Nº de empresas objetivo: 4 (2 de la Comunidad Valenciana)

CNAE: 2550 - Forja, estampación y embutición de metal - Nº de empresas objetivo: 82 (41 de la Comunidad Valenciana)

CNAE: 2561 - Tratamiento y revestimiento de metales - Nº de empresas objetivo: 102 (62 de la Comunidad Valenciana)

CNAE: 2562 - Ingeniería mecánica por cuenta de tercer - Nº de empresas objetivo: 64 (43 de la Comunidad Valenciana)

CNAE: 2571 - Fabricación de artículos de cuchillería - Nº de empresas objetivo: 4 (2 de la Comunidad Valenciana)

CNAE: 2572 - Fabricación de cerraduras y herrajes - Nº de empresas objetivo: 230 (94 de la Comunidad Valenciana)

CNAE: 2573 - Fabricación de herramientas - Nº de empresas objetivo: 55 (30 de la Comunidad Valenciana)

CNAE: 2591 - Fabricación de bidones y toneles de hier - Nº de empresas objetivo: 5 (2 de la Comunidad Valenciana)

CNAE: 2592 - Fabricación de envases y embalajes metál - Nº de empresas objetivo: 90 (11 de la Comunidad Valenciana)

CNAE: 2593 - Fabricación de productos de alambre, cad - Nº de empresas objetivo: 21 (10 de la Comunidad Valenciana)

CNAE: 2594 - Fabricación de pernos y productos de tor - Nº de empresas objetivo: 38 (20 de la Comunidad Valenciana)

CNAE: 3101 - Fabricación de muebles de oficina y de e - Nº de empresas objetivo: 574 (115 de la Comunidad Valenciana)

CNAE: 3102 - Fabricación de muebles de cocina - Nº de empresas objetivo: 666 (155 de la Comunidad Valenciana)

CNAE: 3103 - Fabricación de colchones - Nº de empresas objetivo: 148 (41 de la Comunidad Valenciana)

CNAE: 3700 - Recogida y tratamiento de aguas residual - Nº de empresas objetivo: 8 (4 de la Comunidad Valenciana)

EMPRESAS TRACTORAS

Gracias a su apoyo y firma de la “declaración de participación” el proyecto ha podido ser financiado.


DEPURACION DE AGUAS DEL MEDITERRANEO, S.L.

VIELCA INGENIEROS, S.A.

CONTROL DE VERTIDO INDUSTRIAL, S.L.

EMPRESAS DIFUSIÓN PROYECTOS I+D

Quieren conocer de primera mano la evolución del proyecto, y sus avances hasta el resultado final.

EMPRESAS TRANSFERENCIA CONOCIMIENTO

Implantarán tecnologías, desarrollarán estrategias o buscarán nuevos modelos a partir de los resultados.


FERRO COVERLINK, S.L.

REDBOND COMPOSITES, S.L.

INDUSTRIAS TAYG, S.L.U.

NACITEX, S.L.