M&I-400 - Mecatrónica e Industria 4.0

M&I-400 - sistema de aprendizaje diseñado para ayudar a los instructores tecnológicos que buscan fórmulas innovadoras para que sus alumnos desarrollen habilidades y se introduzcan en las tecnologías de la mecatrónica e Industria 4.0 más demandadas

¿Cómo funciona M&I-400?

M&I-400 emula una fábrica altamente automatizada, donde se producen, empaquetan y expiden diferentes tipos de productos. El sistema didáctico M&I-400 permite trabajar conceptos de fabricación inteligente y conectada. Este equipo didáctico permite desarrollar proyectos y actividades que aportan alta motivación en el alumnado durante sus clases prácticas por la relevancia del producto industrial integrado y la imagen del laboratorio. El equipo didáctico M&I-400 ofrece una capacitación profesional acorde a la realidad industrial, donde todos los componentes son de uso estandarizado en la industria. Además, se trata de un sistema flexible que permite la personalización por parte del usuario de algunos parámetros, como el modelo de controlador utilizado.

M&I-400 - Mecatrónica e Industria 4.0

M&I-400 es un sistema de aprendizaje diseñado para ayudar a los instructores tecnológicos que buscan fórmulas innovadoras para que sus alumnos desarrollen habilidades y se introduzcan en las tecnologías de la mecatrónica e Industria 4.0 más demandadas.

Diferentes configuraciones

Su carácter modular permite al usuario configurar el sistema que mejor se adapte a sus necesidades, posibilitando asimismo, un crecimiento escalonado en el tiempo. Partiendo de una configuración básica inicial, es posible una posterior ampliación, añadiendo nuevos puestos de trabajo, y por lo tanto, nuevas tecnologías. La modularidad y flexibilidad del sistema didáctico M&I-400 posibilita múltiples configuraciones, desde un mínimo de 2 estaciones, hasta el sistema completo de 11 estaciones. Completa la configuración que mejor se adapte a tus necesidades.

Tecnologías

Las estaciones de M&I-400 tienen un nuevo y atractivo diseño. Se trata de un diseño compacto que permite el desarrollo de un mayor número de tecnologías en menor espacio.
El sistema M&I-400 integra las siguientes tecnologías por estación, siendo algunas de ellas comunes a todas las estaciones.
Tabla de tecnologías del sistema didáctico M&I-400 con iconos y distribución por estaciones
Neumática

Neumática

Offener und sicherer industrieller Kommunikationsstandard, der für den interoperablen Datenaustausch zwischen Geräten, Systemen und Anwendungen entwickelt wurde. Basierend auf einer Client/Server- sowie Publish/Subscribe-Architektur ermöglicht er eine strukturierte Echtzeitkommunikation von Informationen unabhängig vom Hersteller und erleichtert die vertikale und horizontale Systemintegration, die Konnektivität in IIoT-Umgebungen sowie die erweiterte Überwachung und Steuerung von Prozessen.

Sensores

Sensores

Conjunto de dispositivos diseñados para detectar y medir variables físicas o químicas dentro de un proceso automatizado, transformándolas en señales que pueden ser interpretadas por sistemas de control. Incluye sensores de posición, proximidad, temperatura, presión o caudal, que permiten obtener información del estado del proceso, facilitando su supervisión, control y optimización.

Visión artificial

Visión Artificial

Conjunto de sistemas y técnicas que permiten captar, procesar y analizar imágenes para extraer información relevante dentro de un proceso automatizado. Integra cámaras, sensores, iluminación y software de procesamiento que posibilitan la inspección, identificación y control de objetos, mejorando la calidad, la precisión y la eficiencia en aplicaciones industriales.

Manipulador

Manipulador

Conjunto de dispositivos mecánicos diseñados para mover, posicionar y manipular piezas o herramientas dentro de un proceso automatizado. Estos sistemas, que pueden ser manuales, asistidos o robotizados, permiten ejecutar tareas como el transporte, ensamblaje, carga y descarga o empaquetado, mejorando la precisión, la repetibilidad y la eficiencia del proceso, así como reduciendo el esfuerzo humano y aumentando la productividad.

Pick to light

Pick to Light

Es un sistema de gestión de almacenes que usa una fuente de luz para advertir al empleado/a sobre la situación del objeto almacenable. Apto para optimizar envíos y recogidas en almacenes.

Control de movimiento

Control de Movimiento

Conjunto de sistemas y técnicas encargados de regular y coordinar el desplazamiento, la velocidad, la posición y la aceleración de los elementos móviles dentro de un proceso automatizado. Se basa en la integración de dispositivos como motores, variadores, sensores y controladores, permitiendo ejecutar movimientos precisos, sincronizados y repetibles, optimizando el rendimiento, la calidad del proceso y la eficiencia del sistema.

Actuadores eléctricos

Actuadores Eléctricos

Conjunto de dispositivos encargados de transformar la energía eléctrica en movimiento o acción mecánica dentro de un proceso automatizado. Incluye elementos como cilindros eléctricos, actuadores lineales o motores controlados, que permiten ejecutar movimientos precisos y controlados, facilitando la automatización de tareas y mejorando la eficiencia, la flexibilidad y la fiabilidad del sistema.

Eficiencia energética

Eficiéncia Energética

La capacidad de un sistema para optimizar el uso de la energía necesaria para realizar un proceso, minimizando las pérdidas y reduciendo el consumo sin afectar al rendimiento, la calidad ni la seguridad. Se basa en la aplicación de tecnologías y estrategias de control que permiten ajustar la energía utilizada a las necesidades reales del proceso, contribuyendo a mejorar la sostenibilidad, reducir costes operativos y aumentar la competitividad industrial.

Seguridad

Seguridad

Estas tecnologías no solo previenen accidentes y protegen a los trabajadores, sino que también optimizan los procesos productivos, reduciendo tiempos de inactividad y costos asociados a incidentes. La protección de maquinaria y la implementación de guardas y barreras físicas se han convertido en elementos esenciales.

Dispositivos inteligentes

Dispositivos Inteligentes

Conjunto de dispositivos inteligentes de campo basados en comunicación IO-Link, diseñados para intercambiar datos de forma bidireccional con sistemas de control dentro de un proceso automatizado. Permiten la parametrización, monitorización y diagnóstico en tiempo real de sensores y actuadores, facilitando la integración, la flexibilidad y el mantenimiento avanzado en entornos industriales.

Robots colaborativos

Robot Colaborativo

Conjunto de robots industriales diseñados para interactuar de forma segura y directa con personas dentro de un entorno compartido de trabajo. Integran sistemas avanzados de control, sensores y funciones de seguridad que permiten realizar tareas de manera flexible, precisa y colaborativa, mejorando la productividad, la ergonomía y la seguridad en procesos automatizados.

Comunicación industrial

Comunicación Industrial

La comunicación industrial se refiere a un sistema de transmisión de datos diseñado para permitir la comunicación entre dispositivos de campo, como sensores, actuadores y controladores, y los sistemas de supervisión y control en la industria.

HMI

HMI

El espacio donde se producen las interacciones entre humanos y máquinas. El objetivo de esta interacción es permitir el funcionamiento y el control efectivo de la máquina desde el extremo humano, mientras que la máquina retroalimenta simultáneamente información que ayuda al proceso de toma de decisiones de los operadores.

E/S distribuidas

Entradas y Salidas Distribuidas

La E/S distribuida es una arquitectura de sistema que distribuye módulos de entrada/salida cerca de varios dispositivos de campo y los conecta a un controlador central (como PLC o DCS) a través de una red. A diferencia de los sistemas de E/S centralizados tradicionales, los sistemas de E/S distribuidos distribuyen las funciones de E/S a varios nodos y realizan la transmisión y el control de datos a través de Ethernet industrial, bus de campo o comunicación inalámbrica.

Sistema de gestión industrial

Sistema de Gestión Industrial

Conjunto de sistemas y herramientas destinados a la planificación, supervisión y optimización de los procesos y recursos dentro de un entorno industrial. Integra tecnologías de control, información y comunicación que permiten gestionar la producción, el mantenimiento, la calidad y la eficiencia operativa, facilitando la toma de decisiones y la mejora continua en sistemas automatizados.

Panel eléctrico

Panel Eléctrico

Conjunto de sistemas y componentes eléctricos organizados en un armario o envolvente, destinados a la distribución, protección y control de la energía eléctrica dentro de un proceso automatizado. Incluye elementos como interruptores, protecciones, contactores, relés, bornes y dispositivos de control que permiten gestionar el funcionamiento seguro y eficiente de máquinas y sistemas industriales.

Sistemas de identificación

Sistemas de Identificación

La codificación industrial es el proceso mediante el cuál se asigna un identificador único a cada equipo, producto, ítem o sistema dentro de una empresa. Las etiquetas industriales y otros elementos como tarjetas o señales ofrecen una solución rápida y fiable para la identificación de equipos e instalaciones. Son sistemas como RFID, BCR, NFC y QR.

Controladores programables

Controladores Programables

La tecnología de controladores programables (PLC) se refiere al uso de dispositivos electrónicos industriales programables diseñados para automatizar y controlar procesos y máquinas, ejecutando instrucciones lógicas, secuenciales y temporizadas a partir de entradas de sensores y generando salidas de control de forma fiable en entornos industriales.

MQTT

MQTT

Protocolo de comunicación ligero basado en el modelo publicación/suscripción, diseñado para el intercambio eficiente de datos entre dispositivos y sistemas. Permite la transmisión de información en tiempo real entre equipos, sensores y plataformas de control, incluso en redes con ancho de banda limitado, facilitando la integración de sistemas, la conectividad IoT industrial y la supervisión remota de procesos.

Realidad aumentada

Realidad Aumentada

Un grupo de tecnologías que permiten observar el mundo real con información digital interpuesta mediante un dispositivo. De este modo, se combinan elementos físicamente tangibles con elementos virtuales, y se crea una escena de realidad aumentada en tiempo real.

Vacío

Vacío

Conjunto de sistemas y técnicas que utilizan el vacío como medio para manipular, sujetar y transportar objetos dentro de un proceso automatizado. Incluye componentes como generadores de vacío, ventosas, válvulas y sensores que permiten realizar operaciones de manipulación de forma segura, precisa y eficiente, especialmente en aplicaciones de pick & place, embalaje y manejo de piezas, mejorando la productividad y la fiabilidad del proceso.

Servicios web

Servicios web

Un servicio web (en inglés: web service) es una tecnología que utiliza un conjunto de protocolos y estándares que sirven para intercambiar datos entre aplicaciones. Distintas aplicaciones de software desarrolladas en lenguajes de programación diferentes, y ejecutadas sobre cualquier plataforma, pueden utilizar los servicios web para intercambiar datos en redes de ordenadores como Internet.

Robot móvil autónomo

AMR

Conjunto de robots móviles autónomos diseñados para desplazarse y realizar tareas de transporte y logística dentro de un entorno automatizado sin necesidad de infraestructuras fijas. Integran sensores, sistemas de navegación y control que les permiten moverse de forma segura, adaptarse al entorno y colaborar con otros sistemas, mejorando la eficiencia, la flexibilidad y la productividad en procesos industriales.

M&I-MES: Software de gestión

Permite al usuario controlar y gestionar el sistema M&I-400 almacenando y monitorizando todos los datos del proceso. Se estructura en cuatro bloques: gestión, movimiento, supervisión y administración.

Estaciones

M&I-400 está compuesto por hasta 11 estaciones independientes con control integrado.
A través de las distintas estaciones de proceso, se lleva a cabo la producción, empaquetado y expedición de diferentes tipos de productos. Todo ello gestionado mediante un sistema M.E.S.
Cada una de las estaciones del sistema M&I-400, lleva a cabo una parte del proceso.
Estación M&I-401 del sistema didáctico M&I-400

SMC AR Viewer - Realidad aumentada en M&I-400

El software de realidad aumentada constituye una aplicación que facilita la visualización de información del sistema físico al que está asociada, posibilitando una interacción en tiempo real mediante la combinación de elementos del mundo real y virtual. La operatividad de esta aplicación software se basa en la implementación de marcadores estratégicamente ubicados en cada estación del equipo físico, los cuales actúan como enlaces a información adicional para los usuarios. Esta tecnología está incluida en todas las estaciones del sistema M&I-400.
Tablet utilizando la aplicación de realidad aumentada SMC AR Viewer sobre el sistema M&I-400

Distribución conceptual

En el sistema didáctico M&I-400 se pueden distinguir dos zonas de trabajo, el bloque de ensamblaje y el bloque de logística.
- **ENSAMBLAJE**: El proceso de ensamblaje está compuesto por 9 estaciones secuenciales. Durante este proceso se realiza la alimentación del contenedor, así como de los diferentes rellenos, inteligente o básico. Además, se realiza el tapado, inspección de calidad y almacenamiento del producto.
- **LOGÍSTICA**: El bloque logístico se compone de 2 estaciones, también secuenciales, la estación de empaquetado y la estación de expedición. En esta parte del proceso, los productos se pueden empaquetar en un embalaje secundario y se expedirán por las diferentes rampas disponibles.
Infografía de la distribución del sistema M&I-400 con estaciones de ensamblaje y logística
Iconos de estaciones del M&I-400 que indica las posibles estaciones de inicio

Posibles estaciones de INICIO

Es necesario incluir UNA ÚNICA estación con WiFi AP & Server en un sistema M&I-400. Se recomienda que sea la primera de la configuración.
Iconos de estaciones del M&I-400 que indican las posibles estaciones de fin

Posibles estaciones FINALES

Se recomienda elegir una de estas estaciones como fin de la configuración.
Icono de la estación M&I-407 del sistema didáctico M&I-400

Estación independiente

La estación M&I-407 es una estación independiente: No incluye sistema de transporte y el trasvase es manual. Sin embargo, se requiere de la estación M&I-406 para su funcionamiento.
Icono de HMI del sistema didáctico M&I-400

Combinación de modelos HMI-PLC

No es posible combinar HMI standard con PLC Siemens S7-1500 y tampoco es posible combinar HMI advanced con PLC Siemens S7-1200.

Opcionales

El sistema M&I-400 dispone de una serie de complementos opcionales.

Producto fabricado

El sistema didáctico M&I-400 permite la realización de múltiples configuraciones de producto:
- (1) Tipo de contenido: inteligente (iProduct) o básico.
- (2) Configuración del contenido inteligente: definición de color (6 opciones disponibles).
- (3) Configuración del contenido básico: número de rellenos a incluir (ninguna,1 o 2 alturas).
- (4) Color de la tapa: blanco, azul, negro o sin tapa.
- (5) Embalaje secundario: Posibilidad de empaquetar el producto en una caja.
Opciones de producto fabricado en el sistema didáctico M&I-400

Configurador de producto

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