La implantació de la Intel·ligència Artificial en els processos de producció per poder prendre decisions en temps real i els avanços en tecnologies de micro i nanoestructuració per a la funcionalització superficial de materials, així com les noves tecnologies i materials per afrontar els reptes de fabricació lleugera són innovacions industrials en auge, que es traduiran en productes i processos de producció més competitius.

Així ho exposa el director científic de Tecnologies Industrials del centre tecnològic Eurecat (membre de Tecnio), Ricard Jiménez, qui subratlla que “la Intel·ligència Artificial no només és una nova prestació en els productes que adquirirem”, sinó que “també és un nou paradigma en els processos que els fabriquen”.

Segons explica, amb l’anomenada Indústria 4.0 “les tecnologies de manufactura estan cada vegada dotades de més sensors i és possible disposar de més dades per conèixer l’estat dels processos, millorar l’eficiència i assegurar la qualitat i la personalització dels productes”.

Tota aquesta informació flueix per xarxes amb gran ample de banda i és processada a molta més velocitat que fa uns anys, de manera que la Intel·ligència Artificial “ja podria donar suport a l’estat complet d’una planta de producció i permetre la presa de decisions òptimes en temps real”, remarca.

En la seva opinió, aquesta evolució “fa possible albirar ja en alguns sectors industrials el paradigma de la ‘cibermanufactura‘, plantes de producció amb processos que anticipen i corregeixen errors productius i que aprenen autònomament a mesura que solucionen noves situacions”.

“Aquest gran pas endavant és fruit no només dels avenços en tecnologies concretes, sinó de la convergència de totes elles per a un mateix propòsit”, indica Jiménez, que posa en relleu que el ventall de tecnologies hardware, com sensors, actuadors, xarxes de comunicació, microprocessadors, mecatrònica i robòtica, “permeten desplegar l’equivalent al sistema nerviós i neuromuscular de les plantes de producció”.

D’altra banda, apunta, la bateria de tecnologies software, com la Intel·ligència Artificial, la ciència de dades i l’enginyeria del coneixement, “ens permet dotar de cervell a tot aquest entorn, un cervell centralitzat, com és el de la computació en el núvol, i multitud de cervells distribuïts, en el cas de la computació ubiqua”. Tot això cal dotar-ho, “d’un robust sistema immunològic, que seria la comesa dels sistemes de ciberseguretat”, afegeix.

Per a Jiménez, amb plantes de producció funcionant així, “serà molt més fàcil afrontar reptes globals com el de l’economia circular i la responsabilitat social corporativa”.

Superfícies funcionals

D’acord amb el director científic de l’Àrea Industrial d’Eurecat, les tecnologies per induir canvis en les propietats i característiques superficials de materials “han anat evolucionant en els darrers anys de forma accelerada, estan implementant-se en processos actuals i seguiran evolucionant en els pròxims anys”.

Algunes d’aquestes tecnologies, per exemple, tenen com a font d’inspiració les pells d’alguns éssers vius, solucions en forma de textures específiques que la mateixa naturalesa ha anat perfeccionant amb l’evolució de les seves espècies per adaptar-se i sobreviure. Aquestes estratègies centren l’interès de diversos sectors industrials per dotar els productes de tota mena de funcions superficials, com hidrofobicitat, adhesió, regulació tèrmica, baixa fricció o prevenció del creixement bacterià.

“Un clar exemple d’aquesta tendència el trobem en l’electrònica impresa”, que permet imprimir, amb el baix cost que la impressió suposa, en superfícies flexibles, des de leds que donin llum o cèl·lules fotovoltaiques que transformin la llum en electricitat fins bateries impreses que nodreixin d’energia a aquests circuits, en el que és “només el començament ja real d’una tendència imparable”, prossegueix el director científic de Tecnologies Industrials d’Eurecat.

La indústria també afronta el repte de perdre pes

D’altra banda, sectors industrials com l’automoció o l’aeronàutica “han posat a dieta els seus productes, ja que necessiten reduir pes per rebaixar les emissions de CO2 o per simplement donar resposta a la tendència dels consumidors”, que volen que siguin més lleugers productes quotidians com mòbils, ordinadors, sabatilles d’esport, carrets de la compra o bicicletes, “mantenint o fins i tot augmentant les pròpies prestacions del producte”, indica.

Per aconseguir aquest repte, es porta anys treballant des de l’R+D fins al seu escalat industrial i estan irrompent nous materials metàl·lics com els acers avançats d’última generació o els nous aliatges lleugers d’alta resistència, basats en alumini, magnesi, titani o beril·li. També s’estan aconseguint materials compostos de matriu polimèrica reforçada amb fibres com les de carboni a menors costos i amb millor cadència productiva que permeten produir peces de baix pes i altes prestacions mecàniques. Amb la impressió 3D es poden, a més, fer realitat nous dissenys i geometries que no només redueixen pes, sinó que obren noves vies al disseny optimitzat de components.