Imprimir Republicar

Ingeniería

Una prueba a escala natural

La nueva estructura del Cimatec en Camaçari, estado de Bahía, permitirá el montaje de plantas piloto e impulsará investigaciones de alcance nacional

Un robot submarino autónomo realizará la inspección visual en cañerías de petróleo y gas

Senai Cimatec

Un centro de investigación y desarrollo que comenzará a funcionar al comienzo de 2019 en el Polo Industrial de Camaçari, en el estado de Bahía, cuenta con potencial para imprimirle una nueva dinámica a la innovación de la industria brasileña. El Cimatec Industrial, una unidad del Servicio Nacional de Aprendizaje Industrial (Senai), fue concebido para convertirse en el primer centro multidisciplinario del país capaz de brindarle soporte a la fabricación de grandes prototipos, realizar pruebas a escala natural, permitir el montaje de plantas industriales piloto e incluso proveer infraestructura para investigaciones y ensayos en actividades de alto riesgo, tales como productos químicos o procesos productivos que involucran el manejo de residuos tóxicos.

El gerente de Tecnología e Innovación del Campus Integrado de Manufactura y Tecnologías (Cimatec), Daniel Motta, dice que actualmente existe una laguna en el área de investigación y desarrollo (I&D). “No hay un espacio para el desarrollo de prototipos a escala real, que es algo difícil de hacer en los ámbitos urbanos donde se encuentran los centros de investigación. Por otra parte, en el ámbito industrial, el testeo y verificación de innovaciones suele requerir que se interrumpan los procesos productivos en curso”, afirma.

La estructura disponible en Camaçari cuenta con un área de 4 millones de metros cuadrados (m2) y el complejo de laboratorios y plantas piloto será habilitado en tres grandes etapas a lo largo de 30 años. La primera fase, que estará lista este año, suma 62 mil m2 y abarca 11 edificaciones, entre las cuales hay un edificio administrativo y 10 laboratorios de diversas áreas, tales como industria automovilística, petróleo y gas, construcción civil, procesos químicos, química fina, conformación y unión de materiales, metrología y proyectos de ingeniería. La inversión para esta primera fase es de 80 millones de reales.

Senai Cimatec El complejo con sede en Salvador (Bahía): carreras de grado y posgrado, un centro tecnológico y tres Institutos Senai de InnovaciónSenai Cimatec

En las etapas futuras se sumarán al complejo estructuras tales como pistas para pruebas automovilísticas y aeronáuticas. También contará con un tanque para test de dispositivos sumergidos, laboratorios de gran tamaño que  aún restan definirse y un túnel aerodinámico, una instalación que se emplea para simular el efecto del aire sobre prototipos industriales, como en el caso de aviones, automóviles, aspas eólicas, aerogeneradores y también para la industria de la construcción civil.

“La infraestructura será un vector importante de innovación y crecimiento para sectores diversos de la economía, que contribuirá para atraer nuevos emprendimientos para Bahía, posibilitando una diversificación de la matriz industrial del estado”, dice Ricardo Alban, presidente de la Federación de Industrias del Estado de Bahía (Fieb), la inversora principal del proyecto.

El Cimatec Industrial será una extensión del Cimatec de Salvador. Ese enclave del Senai, que fue inaugurado en 2002, es un complejo que alberga un centro universitario con nueve carreras de ingeniería y 2 mil alumnos inscriptos, ofrece posgrado lato sensu, con especializaciones y MBAs, y stricto sensu, con maestrías y doctorados, aparte de una escuela técnica, con 1.600 alumnos, un centro tecnológico y tres  Institutos Senai de Innovación (ISIs): automatización, logística y conformación y unión de materiales. En total, hay 700 profesionales de la educación e investigación, de los cuales 50 tienen doctorado.

Senai Cimatec Supercomputadora Yemoja, que tiene una capacidad equivalente a la de 20 mil computadoras convencionalesSenai Cimatec

El Cimatec posee 56 laboratorios y los trabajos de investigación en el campus cuentan con la ayuda de un Centro de Supercomputación para la Innovación Industrial que fue inaugurado en 2015 mediante la adquisición, en forma conjunta con Shell, de Yemoja (Yemanyá, en lengua yoruba), la segunda supercomputadora más potente de América Latina, con una capacidad equivalente a 20 mil computadoras convencionales sumadas. “Yemoja posibilita la resolución de problemas complejos y con un gran volumen de datos de modelado sísmico, como en el caso de los pozos de petróleo, que requieren una capacidad de procesamiento y almacenamiento de alta velocidad”, dice Leone Andrade, director de Tecnología e Innovación del Cimatec.

Según Daniel Motta, los trabajos de investigación del Senai Cimatec ya rindieron más de 100 registros de propiedad intelectual, entre depósitos de patentes y registros de software. No hay un modelo predeterminado para la comercialización de los productos desarrollados, las negociaciones se realizan caso por caso.

En 2018 los proyectos de investigación en curso son 72. El plan de acción de las unidades en el período comprendido entre 2014 y 2018 sumó proyectos cuyo presupuesto asciende a 218 millones de reales, de los cuales el 33% son financiados con recursos que aporta la estatal Empresa Brasileña de Investigación e Innovación Industrial (Embrapii) y un 42% por las empresas asociadas. El Cimatec completa el 25% restante, aunque no con recursos financieros, sino con una contraprestación económica que se materializa principalmente en forma de horas de trabajo del personal y de laboratorios. En el marco del nuevo plan de acción, está previstas inversiones distribuidas con esas mismas proporciones por un monto de 246 millones de reales hasta 2024.

Senai Cimatec Los proyectos del ISI Automatización, en el campus del Cimatec, avanzan rumbo a la confección 4.0Senai Cimatec

Un robot autónomo
Uno de los proyectos principales de innovación desarrollados en el Cimatec es el FlatFish, un robot submarino completamente autónomo que realizará la inspección visual en 3D de alta resolución en ductos sumergidos de petróleo y gas. El robot puede permanecer en una estación submarina sin necesidad de emerger por un período estimado de hasta seis meses. Está equipado con sonares, pudiendo planificar y ejecutar misiones, colecta de datos de inspección y enviarlos a otros dispositivos que operan en la superficie. El proyecto fue elaborado por el ISI Automatización mediante un convenio con la empresa Shell y el Instituto Alemán de Investigación en Inteligencia Artificial (DFKI). La inversión fue de 30 millones de reales y el 33% de ese monto fue financiado por Embrapii.

“El acuerdo nos permitió sacar provecho del estado del arte en la academia para desarrollar una tecnología que reducirá los costos y elevará la seguridad de nuestras operaciones”, dice Rosane Zagatti, gerente de Tecnología Submarina de Shell. Según ella, hoy en día la inspección de unidad de producción offshore se realiza por medio de vehículos operados en forma remota por expertos, con barcos de apoyo, cuyo uso tiene un costo diario de 100 mil a 300 mil dólares.

Las unidades autónomas existentes en el mercado tienen capacidad para realizar batimetría acústica e inspección de tuberías, pero no de navegación en forma estable cerca de las instalaciones ni para ejecutar la inspección visual en forma autónoma. Además, también requieren un buque de apoyo para poder operar. “Con el FlatFish esperamos reducir los costos de las inspecciones submarinas en alrededor de un 50%, aumentar la seguridad ambiental y la de la integridad de los activos, y eliminar el riesgo de seguridad del trabajo asociado a las tareas con embarcaciones de apoyo en alta mar”, dice.

Embraer El jet E175, de Embraer: la empresa firmó un contrato con el Cimatec para mejorar la aeronavegación en sus avionesEmbraer

Shell firmó un acuerdo con la empresa petrolera italiana Saipem para la industrialización y comercialización del robot, mediante la cual el FlatFish estará disponible en el mercado a partir de 2020. Este robot submarino es uno de los 32 proyectos finalizados por el ISI Automatización, que cuenta con un equipo integrado por 58 investigadores, entre los cuales hay 27 con máster y cuatro con doctorado. Por ahora, el grupo trabaja en otros 31 proyectos, con un presupuesto total de 116 millones de reales.

La automatización está cada vez más presente en los procesos comerciales e industriales, permitiéndole al consumidor nuevos modelos de abordaje. La industria textil, por ejemplo, avanza en dirección a la confección 4.0, que permite producir bajo demanda productos personalizados en forma automatizada, terminados de la forma más rápida posible. “La atención de las demandas de este nuevo modelo productivo constituye hoy el gran reto al que se enfrentan los operadores logísticos”, dice el ingeniero Herman Lepikson, investigador en jefe del ISI Logística.

Al final de 2017, en el marco de un convenio entre los ISIs Automatización y Logística, ambos del Cimatec, con el Senai Centro de Tecnología de la Industria Química y Textil, de Río de Janeiro, se desarrolló una estación modelo de confección 4.0 que está siendo evaluada por comerciantes minoristas del país. En la misma, la línea de producción funciona a partir de la intención de compra del cliente, con la elección de la prenda y su visualización por medio de un espejo virtual que capta la imagen del cliente y los viste virtualmente con el modelo seleccionado.

El sistema realiza automáticamente un estudio antropométrico del usuario. El cliente escoge la estampa y el modelo. A continuación, con la autorización del usuario, el sistema, por medio de un robot colaborador, calibra la densidad de la grasa corporal. Luego de ese procedimiento, el cliente introduce sus datos personales y de contacto en la tableta digital ubicada junto al espejo para avisarle cuando la prenda esté lista. Una vez aprobada la compra, recibe un correo electrónico con un Qr Code y un dispositivo imprime la prenda en el papel. La costurera recibe el molde y realiza la secuencia de montaje. Una vez finalizado el proceso, el sistema envía otro e-mail al consumidor con su foto vistiendo la prenda terminada y avisándole que está lista para ser retirada.

Las investigaciones del Cimatec rindieron más de 100 registros de propiedad industrial

Se trata de un cambio significativo en el modelo de producción actual que se basa en la producción masiva de prendas, donde se alimenta con materia prima a una unidad productiva de gran porte y la mercadería terminada sale en grandes lotes para los minoristas. Lepikson dice que los centros de tecnología logística de todo el mundo actualmente están abocados a proveer soluciones capaces de disponer insumos en pequeñas cantidades en forma descentralizada y ágil sin un impacto significativo en los costos. Para ello, se está efectuando un análisis de las técnicas de producción aditiva con impresoras 3D. “En un futuro próximo, la producción de varios bienes de consumo será personalizada y descentralizada. Nuestra prioridad actual pasa por hacer factible esa estrategia”, dice.

El ISI Conformación y Unión de Materiales, del Cimatec, dispone de un equipo de 70 personas, 30 de ellas ingenieros especialistas y de ellos, cinco con doctorado. La unidad participa en más de 20 proyectos, 10 de ellos como líder, sumando algo más de 50 millones de reales en contratos. Tal como explica Rodrigo Coelho, investigador en jefe de la unidad, uno de los desafíos principales de los procesos de construcción y mantenimiento de grandes estructuras, como son los equipamientos industriales, aviones, vehículos y torres eólicas, es el de garantizar la calidad de la unión de diversos materiales por medio de técnicas tales como soldadura, pegado o moldeado mecánico, por ejemplo.

Una de las tareas del ISI Conformación y Unión de Materiales es la de garantizar la calidad en la confección de la estructura y el desarrollo de técnicas de inspección y monitoreo eficientes y precisas, proporcionando a las industrias planes de mantenimiento más seguros y menos costosos. Uno de los contratos que actualmente se están ejecutando en esa unidad del ISI es una colaboración con compañía Embraer para mejorar la aeronavegación de sus aviones, ampliando la seguridad y disminuyendo el tiempo de reparación de daños eventuales. El proyecto propone el desarrollo de un sistema de monitoreo de juntas estructurales a partir de una nueva técnica de Monitoreo de la Salud Estructural (SHM), aún inédita en Brasil.

Republicar