EDGE-ANDALUCÍA 4.0. Red de Nodos de Digitalización Aplicada para la Eficiencia Energética y el Mantenimiento Predictivo Industrial

El proyecto EDGE ANDALUCÍA 4.0 ha permitido iniciar en el centro una línea de trabajo relacionada con la digitalización industrial, el Industrial Edge Computing y la aplicación de tecnologías de Industria 4.0 en entornos de Formación Profesional.

A través de este proyecto, el alumnado ha tenido un primer contacto con soluciones tecnológicas que ya se utilizan en instalaciones industriales actuales, especialmente en procesos de automatización, supervisión, análisis de datos y comunicación entre equipos.

El objetivo principal ha sido acercar estas tecnologías al aula de una forma práctica, relacionándolas con los contenidos propios de los ciclos formativos y con situaciones próximas a la realidad del sector industrial.

Imagen 1: Presentación del proyecto EDGE ANDALUCÍA 4.0 al alumnado del centro.

¿Qué es Industrial Edge?

Imagen 2 Esquema general de una arquitectura Industrial Edge: gestión de aplicaciones, repositorios y ejecución local en dispositivos industriales.

Industrial Edge permite ejecutar aplicaciones industriales cerca del proceso productivo, es decir, en dispositivos instalados en la propia planta o conectados a ella. Esto facilita trabajar con datos industriales de forma local, reduciendo la dependencia de enviar toda la información directamente a la nube.

En una arquitectura Industrial Edge intervienen distintos elementos. Por un lado, existe un repositorio de aplicaciones y un sistema de gestión desde el que se pueden administrar las soluciones disponibles. Por otro, los dispositivos industriales ejecutan localmente las aplicaciones necesarias para monitorizar, visualizar o analizar información procedente de la instalación.

En el proyecto, este esquema ha servido como base para explicar al alumnado cómo se organizan las soluciones Industrial Edge y cómo pueden integrarse con PLC, HMI, redes industriales y sistemas automatizados.

Formación en tecnología Industrial Edge

Durante el desarrollo del proyecto se han realizado sesiones de formación dirigidas al alumnado, centradas en la arquitectura de una solución Industrial Edge y en las aplicaciones que forman parte de este ecosistema.

En estas sesiones se han trabajado conceptos como la conexión entre equipos industriales, la recogida de datos de planta, la comunicación mediante redes industriales y el papel de los dispositivos Edge como elemento intermedio entre el proceso productivo y las aplicaciones de supervisión o análisis.

Esta formación ha permitido que el alumnado comprenda mejor cómo se organizan los distintos niveles de una instalación industrial moderna: desde los sensores, actuadores y equipos de campo, hasta los PLC, las redes industriales, los sistemas de supervisión y las aplicaciones de análisis de datos.

Imagen 3: Sesión formativa sobre la arquitectura de una solución Industrial Edge y su aplicación en entornos industriales.

Trabajo práctico con equipos industriales

Una parte importante del proyecto se ha basado en el trabajo práctico con equipamiento real. El alumnado ha podido manipular y conectar dispositivos industriales, familiarizándose con elementos habituales en instalaciones automatizadas.

Entre los equipos utilizados se encuentran PLC Siemens, módulos de entradas y salidas, pantallas HMI, variadores de frecuencia, cableado PROFINET, sensores y dispositivos de comunicación industrial.

Este tipo de actividades facilita que el alumnado no solo conozca la teoría, sino que también entienda cómo se conectan físicamente los equipos, cómo se estructura una red industrial y qué papel desempeña cada elemento dentro del sistema.

Imagen 4: Foto con PLC Siemens, cableado PROFINET, variador y equipos distribuidos.

Integración con sistemas automatizados

El proyecto se ha vinculado también al trabajo con sistemas automatizados presentes en el aula-taller, permitiendo relacionar la tecnología Industrial Edge con procesos reales de automatización.

En este contexto, se han realizado actividades orientadas a la conexión de equipos, la identificación de señales, la comunicación entre dispositivos y la interpretación de datos procedentes del proceso.

Estas prácticas ayudan al alumnado a entender cómo puede utilizarse la información generada por una instalación automatizada para supervisar su funcionamiento, detectar estados del sistema o plantear posibles mejoras.

Imagen 5: Pruebas de integración entre equipos de control y sistemas automatizados del aula-taller

Aplicación a procesos industriales e intralogística

Imagen 6: Sinóptico del proyecto, con la representación de los niveles de campo, control, accionamiento, proceso y supervisión.

En nuestro centro, el proyecto se ha orientado especialmente hacia aplicaciones relacionadas con procesos automatizados e intralogística.

El trabajo desarrollado permite representar de forma visual la estructura de una instalación industrial, diferenciando los distintos niveles que intervienen en el sistema: nivel de campo, nivel de control, nivel de accionamiento, nivel de proceso y nivel de supervisión.

Esta organización facilita al alumnado comprender cómo se relacionan los sensores, actuadores, PLC, variadores, estaciones automatizadas, dispositivos Edge y aplicaciones de supervisión dentro de una misma arquitectura industrial.

Además, el proyecto sirve como base para seguir desarrollando actividades relacionadas con la monitorización de procesos, el análisis de datos industriales y la mejora del funcionamiento de sistemas automatizados.

Actividades desarrolladas

A lo largo del proyecto se han realizado distintas actuaciones formativas y prácticas, entre las que destacan:

• Presentación del proyecto EDGE ANDALUCÍA 4.0 al alumnado.

• Formación sobre la arquitectura de una solución Industrial Edge.

• Introducción a las aplicaciones del ecosistema Industrial Edge.

• Trabajo práctico con PLC, HMI, redes industriales y dispositivos de automatización.

• Conexión y configuración básica de equipos mediante PROFINET e Industrial Ethernet.

• Análisis de la relación entre los distintos niveles de una instalación industrial.

• Integración progresiva de sistemas automatizados con herramientas de supervisión y análisis.

• Aplicación del proyecto a procesos industriales vinculados a la intralogística.

• Difusión de tecnologías de Industria 4.0 en el entorno educativo.

Valor educativo del proyecto

EDGE ANDALUCÍA 4.0 ha contribuido a acercar al alumnado a tecnologías actuales del sector industrial, favoreciendo un aprendizaje más práctico y conectado con la realidad profesional.

El proyecto ha permitido trabajar contenidos relacionados con la automatización, las redes industriales, la supervisión de procesos, la digitalización y el análisis de datos, reforzando competencias técnicas cada vez más demandadas en el ámbito industrial.

Además, esta iniciativa supone un punto de partida para continuar incorporando nuevas actividades y casos de uso en el aula, especialmente aquellos relacionados con la eficiencia de los procesos, la monitorización de instalaciones y la toma de decisiones basada en datos.

Empresas participantes

El proyecto ha contado con  Fluitronic y Suitelec como empresas participantes.

Financiación

La convocatoria de estos proyectos de innovación la ha realizado la Consejería de Desarrollo Educativo y Formación Profesional de la Junta de Andalucía, y cuenta con la financiación del Ministerio de Educación y Formación Profesional mediante fondos europeos.