Asociación IDF: tecnología valenciana para detectar microdefectos al servicio de Ford y Mercedes 

VALÈNCIA. El sector de la automoción se encuentra en un momento convulso. A las nuevas formas de movilidad, la irrupción del coche eléctrico y la menor demanda se ha sumado en el último año la crisis mundial de los componentes, lo que ha obligado a las empresas a innovar y buscar soluciones para mejorar procesos y ser más eficientes. Lo cierto es que la industria del automóvil ha intensificado en los últimos años la automatización de los procesos con fábricas más inteligentes a través del uso de robots y otras tecnologías para ser más competitivos. 

Y en toda esta transición de la industria automotriz, la Asociación IDF de Visión Artificial y Robótica lleva años investigando nuevas soluciones en fabricación, automatización y en el campo de la robótica para el diseño de productos y la mejora de procesos productivos. Esta organización empresarial, de carácter privado y sin ánimo de lucro, es la encargada de promover toda la transferencia de conocimiento y tecnología que nace en el Instituto de Investigación de Diseño y Fabricación (IDF) de la Universitat Politécnica de València (UPV). 

"Somos el socio tecnológico de las empresas. Son ellas las que nos hacen una propuesta para que les demos una solución", explica Josep Tornero, director gerente de la Asociación IDF. La organización se fundó en 2005 ante la necesidad que detectaron en el mercado de colaborar con las compañías, principalmente del sector del automóvil, para avanzar de forma más ágil en la transferencia de resultados. Y, desde entonces, su know how ha cautivado a las grandes multinacionales del sector de la automoción como Ford, Volkswagen o Mercedes.

Uno de sus grandes proyectos son los túneles de reconocimiento de microdefectos en las carrocerías de los coches, una tecnología que empezaron a implantar en las plantas de Ford en 2011 y que ya implementada en diferentes fábricas por todo el mundo. De la mano de las empresas valencianas Icemi y Autis Ingenieros, la Asociación IDF diseñó este sistema para la detección de diminutos fallos en la pintura de los vehículos durante el proceso de producción a través de visión artificial y sofisticados algoritmos. 

La infraestructura se divide en dos estructuras: una externa fija que incorpora cámaras capaces de inspeccionar todos los rincones de la carrocería, y otra interna móvil con pantallas LED de alta resolución y alta potencia, que producen un barrido resaltando todos los defectos existentes. Aunque esta iniciativa surgió hace diez años, a petición de la multinacional del óvalo, pero ahora la Asociación IDF va un paso más allá y junto a Lãberit y Proemisa trabajan en una mayor eficiencia de la infraestructura para reducir su tamaño sin perder eficacia. 

"El proyecto empezó por una potente apuesta de Ford para el control de la calidad. Lo que hicimos fue reproducir lo que hacían los operarios de revisar cualquier tipo de deterioro, pero de forma automatizada. Empezamos con un prototipo en Almussafes por el que pasaban 1.700 coches al día para revisar sus acabados de pintura. La factoría valenciana fue la primera en el mundo que tuvo un túnel de inspección y desde la central en EEUU se entusiasmaron y nos pidieron más para otras plantas", explica Tornero. 

Tanto es así que, hasta el momento, ya hay implantados cerca de 20 túneles de inspección en diferentes factorías de Ford en Bélgica, Alemania, Almussafes, EEUU y Canadá. Posteriormente, se sumó a esta revolución Mercedes-Benz con la adquisición de este sistema para su factoría en Vitoria, Volkswagen para su fábrica en Pamplona y SRG Global en Llíria. Tecnología valenciana al servicio de la automoción.

La robótica en su ADN

Ahora, para facilitar su instalación en las plantas y abaratar costes, se está trabajando en una reducción del tamaño de la infraestructura, además de dotarla de mayor precisión con el uso de robots que reparen el daño detectado en el vehículo. "El túnel tiene una doble función. Por un lado, la detección y clasificación de microdefectos de los vehículos y, por otro, su reparación", apunta Tornero.

Precisamente la robótica es uno de los principales campos de investigación de la Asociación IDF y, por ello, quieren ahora incorporar robots para cubrir la reparación de los fallos de forma automática. "Lo que estamos investigando es una reducción del tamaño de la infraestructura porque las plantas tienen un espacio limitado. Y, a la vez, vamos a incorporar un robot que actúe sobre el problema de forma automática y mecanizada", detalla. De esta forma, el sistema se encarga de la detección, clasificación y reparación de cualquier tipo de fallo en la carrocería.

No obstante, Tornero admite que la clasificación de un defecto es un campo muy amplio por las variables que implica. Por eso, exploran técnicas de inteligencia artificial para saber predecirlos los errores. "Es difícil saber cómo y dónde se ha ocasionado, pero estamos trabajando en ello", afirma. La asociación se encuentran en negociaciones con varias compañías para la implantación de este sistema de control de calidad en más factorías.

"El sector de la automoción está revuelto por los problemas en la fabricación, el alza de los fletes marítimos y la menor demanda. En ese contexto, la innovación es una obligación y qué mejor que la tecnología la tengamos en España y nos la compren de fuera. Las empresas valencianas no tienen nada que envidiar a la de otros países porque están perfectamente capacitadas y preparadas para la Industria 4.0". De hecho, Tornero rememora que cuando empezaron su relación con Ford la sorpresa en EEUU fue encontrar este sistema para el control de la calidad en Valencia. "Pero se nos valora mucho fuera", remarca. 

Binomio robot-humano

Paralelamente, la Asociación IDF desarrolla otros proyectos de robótica colaborativa, junto a empresas como Kuka, para el control de fuerza en temas de lijado y pulido a través de un algoritmo que da la precisión requerida a la máquina. El objetivo principal es conseguir una aplicación industrial más eficiente mediante robots para dar un paso más hacia la automatización total del proceso productivo en el contexto de la industria 4.0.

"Desde el punto de vista científico, el control de fuerza es nuestro componente de investigación más fuerte. Al final las fábricas cada vez van a ser más automatizadas y de eso no podemos huir", explica el catedrático, quien destaca la importancia de combinar el trabajo humano con el del robot para conseguir resultados más óptimos. De ahí que estén explorando ese campo. "El binomio robot-humano es más eficiente que solo un robot o solo humano", incide.

Así, este sistema de control para robots bimanuales pretende realizar la tarea de pulido de forma cooperativa con el operador humano, ya que en ciertas ocasiones hay que desarrollar sistemas avanzados de teleoperación que permitan al operador comandar de forma remota el sistema robótico. 

Pero, además, la entidad también trabaja en otros proyectos vinculados con la detección, clasificación y reparación y la integración de la realidad virtual y aumentada. "Las empresas están interesadas en la inspección del control de la calidad a lo largo de toda la línea de fabricación para saber de dónde vienen los los problemas y ahí podemos ayudar", explica Tornero. Para ello, se nutren de tecnologías como la Inteligencia Artificial, Big Data o Business Intelligence (BI).

"Estamos analizando fuentes de iluminación a distintas frecuencias para extender el control de calidad en toda la línea de producción a través del Big Data y el BI. Tenemos trabajo para mucho tiempo", afirma. Y todo ello de la mano de las empresas para esa transferencia de conocimiento. "La industria no debe ir sola porque si no se apoyan en la innovación no tienen capacidad tecnológica para ser disruptivas. La universidad sola tampoco puede hacerlo. Esto al final es un win win", subraya.