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La fabricación de mapas, una herramienta novedosa para la gestión de fábricas inteligentes basada en redes de Petri y mini-términos de Big Data

Autores: Llopis, Javier; Lacasa, Antonio; Garcia, Eduardo; Montés, Nicolás; Hilario, Lucía; Vizcaíno, Judith; Vilar, Cristina; Vilar, Judit; Sánchez, Laura; Latorre, Juan Carlos

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Fabricación de mapas
Mini términos
Redes de Petri
Tiempo de subciclo
Mantenimiento predictivo
Análisis de producción

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 18

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este artículo define un nuevo concepto para la gestión en tiempo real de fábricas: los mapas de fabricación. Los mapas de fabricación se generan a partir de dos elementos fundamentales, los mini-términos y las redes de Petri. Los mini-términos son subtiempos de un ciclo técnico, el tiempo que tarda cualquier componente en realizar su tarea. Un mini-término, por definición, es un subciclo de tiempo y solo tendría sentido utilizar el término en relación con la mejora de la producción. Estudios previos han demostrado que cuando el subciclo de tiempo empeora, esto indica que algo inusual está sucediendo, lo que permite anticipar fallos en la línea. Como resultado, un mini-término tiene una doble funcionalidad, ya que, por un lado, es un parámetro de producción y, por otro, es un sensor utilizado para el mantenimiento predictivo. Esto, combinado con lo fácil y económico que resulta extraer datos relevantes de las líneas de fabricación, ha dado lugar a que el mini-término se convierta en un nuevo paradigma para el mantenimiento predictivo y, de forma indirecta, para el análisis de la producción. Aplicar este parámetro utilizando big data para máquinas y componentes puede permitir el modelado completo de una fábrica utilizando redes de Petri. Este artículo presenta los mapas de fabricación como una construcción jerárquica de redes de Petri en la que la red de nivel más bajo es una red temporal de Petri basada en mini-términos, y en la que el nivel más alto es una vista global de toda la planta. El usuario de un mapa de fabricación puede seleccionar niveles intermedios, como una línea de producción específica, y realizar análisis o simulaciones utilizando datos en tiempo real de la base de datos de mini-términos. Como ejemplo, este documento examina el modelado de la línea 8XY, una línea de soldadura multimodelo en la fábrica de Ford en Almussafes (Valencia), donde se modelan las capas inferiores hasta llegar al nivel de mini-términos. Los resultados y una discusión de las posibles aplicaciones de los mapas de fabricación en la industria se proporcionan al final de este artículo.

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