Universidad de Chile | FCFM

Proyectos

El programa se ha organizado en 3 líneas: Sistemas Avanzados de Confiabilidad y Mantenimiento, Soluciones Digital Twins, Automatización Avanzada y Robótica, en las queparticipan 20 investigadores PhDs expertos investigadores, de las Universidadesde Chile, de Santiago y Tecnológica Metropolitana. Estas líneas incluyen en conjunto ocho proyectos vinculados, que conforman el portafolio del programa. Se espera que estas iniciativas generen soluciones probadas con éxito en entorno real, las transfieran y comercialicen a las empresas participantes o interesadas, y logren importantes aumentos en su productividad y competitividad impulsando procesos de transformación productiva en la “industria tractora” de la minería y en el sector manufacturero.  

Los desafíos de monitoreo y análisis en tiempo real, tiempos no productivos, predictibilidad y gestión de recursos, serán abordados en la primera línea de Sistemas Avanzados de Confiabilidad y Mantenimiento, que incluye los proyectos, “Sistema de monitoreo y pronóstico de fallas en equipos mineros e industriales utilizando herramientas de aprendizaje profundo”, en la misma línea y otros ámbitos de aplicación: “Sistema predictivo de apoyo a la gestión de mantenimiento de activos industriales basado en herramientas de inteligencia computacional” y complementariamente “Desarrollo de dispositivo que integra biosensores y metodologías para el pronóstico de fatiga laboral en procesos manufactureros y faenas”. En este último se abordarán soluciones de colaboración hombre-máquina y desafíos de fallas técnicas y de seguridad. En esta línea participan 8 PhD expertos investigadores de la Universidad de Chile y la Universidad de Santiago. Se espera generar 3 soluciones de sistemas avanzados de confiabilidad y mantenimiento, probadas con éxito en entorno real, y transferidas y comercializadas al sector productivo. En particular, es espera transferir la solución desarrollada por la USACH a la empresa DIRECTIC que desarrolla Soluciones Tecnológicas para la minería y participará en la ejecución del proyecto. Los impactos esperados son los aumentos de productividad por menores costos y mayor disponibilidad de los equipos.  

En la segunda línea se abordarán Soluciones Digital Twins, a través del proyecto “Desarrollo de soluciones de Digital Twin para optimizar y controlar en tiempo real líneas de producción en sistemas de manufactura y/o procesos industriales” en cuyo equipo participan 3 PhDs investigadores expertos del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile y la Universidad Tecnológica Metropolitana. En términos generales, “la tecnología de Digital Twins consiste en la generación de una réplica digital de los sistemas físicos, en los que se puede controlar las operaciones en tiempo real, además de simular, probar y evaluar cambios sin afectar negativamente su funcionamiento y pudiéndose implementar aquellos que resulten positivos”. Como resultados se espera generar, probar con éxito en condiciones reales y transferir, una solución de Digital Twin a la empresa manufacturera. El impacto esperado es el aumento en la productividad por mayor eficiencia y menores costos operacionales.

Desafíos de análisis en tiempo real hasta la toma de decisiones críticas automatizada, pasando por la capacidad de predecir eventos críticos en la cadena de producción, o evitar fallas de seguridad, serán abordados en los 3 proyectos de la línea de Automatización Avanzada y Robótica.  Las soluciones a estos desafíos requieren de tecnologías como manufactura aditiva o impresión 3D, diseño asistido por computadora, automatización avanzada más liviana y con robótica colaborativa, metrología avanzada, materiales avanzados, o realidad aumentada para la optimización del entorno operativo.  Los dos primeros proyectos de esta línea abordan desafíos de decisiones críticas automatizadas, de superación de fallas técnicas y de seguridad y de soluciones de colaboración hombre-máquina y de automatización y control avanzado en la minería y en el manejo de explosivos. Estos son “Navegación autónoma de cargadores frontales (LHD) en minería subterránea” y “Automatización de manipulador de explosivos” por un equipo en el que participan 6 PhDs expertos investigadores del Advanced Mining Technology Center (AMTC) de la Universidad de Chile. En estos proyectos se espera generar dos soluciones: una de navegación autónoma para LHDs y otra de automatización de manipulador de explosivos, ambas probadas con éxito en entorno real. Como impactos se espera aumentar la productividad por mayor eficiencia y menores costos de riesgos para los trabajadores en el caso de los cargadores frontales y aumentar la productividad por menores costos de riesgos y mayor precisión en el caso del manipulador de explosivos. 

Los desafíos de reparación y recuperación de piezas para la industria utilizando tecnologías de manufactura avanzada, automatización y robótica, serán abordados en el proyecto “Desarrollo de un sistema automático de fabricación y recuperación de piezas metálicas mediante manufactura aditiva” de un equipo de 2 PhDs investigadores expertos del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile. Como resultados se espera probar con éxito el sistema en entorno real, y transferirlo a empresas del sector. Como impactos se espera aumentar la productividad por mayor disponibilidad de repuestos y piezas y con ello una mayor disponibilidad de los equipos que los utilizan en el sector productivo.  Por último, en esta línea se abordarán los desafíos de fallas técnicas y de seguridad y decisiones críticas automatizadas, mediante soluciones robotizadas en el proyecto “Manipulador robótico reconfigurable dotado de controladores inteligentes, tolerante a fallas en ambientes extremos”, que será desarrollado por un equipo en el que participan 2 PhDs expertos investigadores del Depto. de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Santiago. Este proyecto espera generar 1 solución de manipulador robótico probada con éxito en entorno real, y transferirla y comercializarla al sector productivo. Como impacto, se espera lograr aumentos de productividad por disminución de costos al tener menores fallas técnicas y por la posibilidad de operar en ambientes extremos. 

Se espera que las soluciones desarrolladas, su transferencia, comercialización y escalamiento y difusión catalice el avance de la Manufactura Avanzada, promueva una nueva manera de hacer manufactura con nuevos modelos de negocio, innovaciones de producto, de proceso y de servicios que mejoren la productividad y generen ventajas competitivas a las empresas.  

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