Tecnologías disruptivas para impulsar la transformación digital: realidad aumentada y realidad virtual

La industria se encuentra en un momento crucial de transformación digital, donde la Realidad Aumentada (RA) y la Realidad Virtual (RV) emergen como tecnologías disruptivas con un enorme potencial para optimizar procesos, aumentar la eficiencia y mejorar la seguridad. Veamos qué significan realmente los términos Realidad Aumentada y Realidad Virtual.

Realidad Aumentada: Superpone información digital sobre el mundo real, enriqueciendo la percepción del entorno a través de dispositivos como gafas inteligentes, smartphones o tablets. Y Realidad Virtual: Crea un entorno completamente virtual, inmersivo y aislado del mundo real. Se puede utilizar con cascos de realidad virtual y otros dispositivos hápticos. También en una visualización más tradicional en la pantalla del ordenador, tablet o smartphone.

Necesidades del sector industrial

El sector industrial está experimentando un crecimiento acelerado en el uso de tecnologías como la Realidad Aumentada y la Realidad Virtual. 

Algunas de las demandas del sector industrial en relación con la RA y RV son:

• Mejorar la eficiencia general: Optimizar procesos, reducir tiempos de producción y costes operativos.
• Aumentar la seguridad: Minimizar riesgos y accidentes laborales, mejorando así la protección de los trabajadores.
• Mejorar la formación: Capacitar a los trabajadores de forma más eficaz, práctica y segura, especialmente en situaciones de riesgo o manejo de maquinaria compleja.
• Aumentar la colaboración: Facilitar la comunicación y el trabajo en equipo entre diferentes departamentos y ubicaciones.
• Mejorar la toma de decisiones: Visualizar y analizar datos en tiempo real para optimizar la planificación y la gestión de activos.

Soluciones y tendencias

En el ámbito industrial, diversas soluciones y tendencias apoyadas en la Realidad Aumentada o Realidad Virtual están transformando la manera en que se diseñan, producen y mantienen las máquinas y procesos:

• Gemelo digital: Réplica en Realidad Virtual de un proceso, línea o máquina real. Permite simulaciones y análisis predictivos para optimizar el diseño, la producción y el mantenimiento una vez se ha realizado la puesta en marcha.

• Asistencia en mantenimiento: Instrucciones y guías paso a paso superpuestas en Realidad Aumentada en el campo de visión del técnico, con acceso a información contextual y asistencia remota de expertos.

• Formación: Entornos virtuales seguros para entrenamiento inmersivo en situaciones de riesgo o manejo de maquinaria compleja, permitiendo una experiencia de aprendizaje más profunda y memorable.

• Diseño y planificación: Visualización de proyectos en 3D a escala real, facilitando la detección de errores y la toma de decisiones en la planta.

• Control de calidad: Inspección y análisis de piezas y productos con mayor precisión y eficiencia.

• Mantenimiento predictivo: Monitorización de activos en tiempo real para detectar y prevenir fallos antes de que ocurran, reduciendo el tiempo de inactividad y los costes de reparación. Revisión de las operaciones de mantenimiento en RA o RV.

Siemens es un ejemplo de fabricante que está apostando por la RA y RV gracias a su apuesta por el Metaverso Industrial. En este sentido, dispone de productos y soluciones diseñados específicamente para abordar las necesidades únicas de la industria y ayudarles a alcanzar sus objetivos de eficiencia y productividad.

Haciendo uso de la Realidad Aumentada y Virtual, se distinguen diferentes herramientas industriales que permiten aumentar la eficiencia mediante el uso de Realidad Aumentada o Realidad Virtual.

Herramientas de Realidad Virtual:

• Simulación de máquina de producción:  Herramienta que permite crear, editar y analizar modelos 3D de máquinas de producción, así como simular su movimiento. Además, algunas herramientas como el NX Mechatronics Concept Designer (NX MCD) de Siemens permiten diseñar y simular sistemas mecatrónicos completos, integrando componentes mecánicos, eléctricos y de software. Esto permite optimizar el rendimiento, como vemos en la referencia de NX MCD de un fabricante de café en cápsulas que quería aumentar el número de unidades que estuchaba en sus paquetes. Gracias a las herramientas de simulación, fueron capaces de validar que dicho cambio era posible sin necesidad de cambios mecánicos, lo cual les permitió reducir costes de ingeniería y validación.

• Simulación de células robotizadas: Esta herramienta, muy utilizada en el entorno industrial, permite simular el funcionamiento de robots y células de producción para identificar y corregir problemas antes de la implementación física. La herramienta Tecnomatix Process Simulate cumple esta función. Gracias a esta herramienta de Siemens, una empresa que fabrica celdas de soldadura para el sector del automóvil fue capaz de simular el 90% de sus líneas y reducir así un 40% los tiempos de puesta en marcha. 

• Simulación de planta de producción: Cuando se necesita simular el comportamiento de toda la planta, se puede utilizar una herramienta específica que nos permita optimizar el flujo de materiales, la logística y la distribución. Un almacén de una compañía de alimentación en España utilizó el software de Siemens Tecnomatix Plant Simulation y consiguió reducir el tiempo de puesta en marcha en un 30%, detectar el 95% de errores en la fase de ingeniería y mejorar notablemente la velocidad de suministro.

• Gemelo digital integrado en el SCADA o HMI: Algunos SCADAs y HMI tecnológicamente modernos, como WinCC Open Architecture de Siemens, posibilitan integrar gemelos digitales en la visualización. Esto permite representar en tiempo real el estado de una máquina o línea de producción, así como ofrecer a los operarios una manera más intuitiva de interacción.
   

Herramientas de Realidad Aumentada:

• Información contextual: Existen herramientas, como Unified AR de Siemens, que permiten superponer en la planta real los diferentes recursos que sean relevantes en cada máquina o línea. Poder visualizar pantallas del SCADA o HMI, KPIs, manuales de mantenimiento o aplicaciones de Industrial Edge son algunos de los casos de uso que permiten estas herramientas. 

• Control por gestos: Los sistemas SCADA y HMI tecnológicamente más modernos, como WinCC Unified, permiten integrar controles avanzados para el manejo mediante gestos de este. Esto permite operar el sistema a distancia únicamente haciendo gestos con las manos. 
   

Conclusión

La integración de Realidad Aumentada y Realidad Virtual en la industria marca un punto de inflexión hacia la optimización, seguridad y eficiencia en los procesos industriales. Estas tecnologías, al superponer información digital sobre el entorno real y crear entornos virtuales inmersivos, abren nuevas posibilidades para mejorar la productividad, formar empleados, aumentar la colaboración, mejorar la toma de decisiones y optimizar el mantenimiento predictivo. 

La industria está respondiendo a estas necesidades con soluciones como gemelos digitales, asistencia en mantenimiento, entornos virtuales de formación y herramientas de diseño y planificación en 3D. Se está transformando la manera en que se diseñan, producen y mantienen las máquinas y procesos industriales, allanando el camino hacia un futuro de mayor innovación y competitividad en el sector. Siemens, con su Metaverso Industrial, es un ejemplo de cómo los grandes fabricantes reafirman su apuesta por la Realidad Aumentada y Virtual. 
 

Sergio Fernández Blanco

Product Manager HMI / SCADA en Siemens

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Este artículo aparece publicado en el nº 555 de Automática e Instrumentación págs. 42 a 44.