Industry 4.0: An innovative manufacturing process on a Digital Twin Application



Título del documento: Industry 4.0: An innovative manufacturing process on a Digital Twin Application
Revista: EASI: Ingeniería y Ciencias Aplicadas en la Industria
Base de datos:
Número de sistema: 000594627
ISSN: 2953-6634
Autores: 1
2
1
1
Instituciones: 1Escuela Superior Politécnica del Litoral, Facultad de Ingeniería Mecánica y Ciencias de la Producción, Guayaquil, Guayas. Ecuador
2Universidad Politécnica de Madrid, Departamento de Ingeniería Mecánica, Madrid. España
Año:
Periodo: Ene-Jun
Volumen: 2
Número: 1
Paginación: 1-10
País: Ecuador
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Resumen en inglés The fourth industrial revolution requires the process equipment to work together through the strategy of cyber-physical systems. This project aims to contribute to this revolution by presenting a tool and methodology for creating cyber-physical systems. A V-model was used for the design process, in which the digital twin of a 3PRS+XY+C machine tool was developed. It started by defining the requirements, the basis for creating the logical-functional structure. This structure was the guide for completing the behavioural models of each element, the cascade control, and the 3D design of the machine. The simulation was carried out with the digital twin ready to verify the correct operation. A position and speed test were performed with step start and a second order signal showing proper control and compliance with the setpoint. The tests performed show that the strategy used allowed the realisation of the digital twin that conforms to the cyber-physical system of the machine. Also, due to the design mode, the model is highly flexible, and its modular structure facilitates the changes. It is the right time to apply this strategy in the Ecuadorian industry and thus reduce the technological gap and increase international competitiveness.
Resumen en español La cuarta revolución industrial requiere que las máquinas trabajen juntas a través de la estrategia de los sistemas ciberfísicos. Este trabajo contribuye a esta revolución presentando una herramienta y metodología que permite la creación de estos sistemas. Se utilizó un modelo virtual de una máquina herramienta en la que se desarrolló el gemelo digital. Se definió los requerimientos, a partir de esto se definió la estructura lógico-funcional. Esta estructura fue la guía para la creación de los modelos de comportamiento de cada elemento, el control en cascada y el diseño 3D de la máquina. Con el gemelo digital completo se realizaron simulaciones para verificar su correcto funcionamiento. Se ejecutó una prueba de posición y velocidad con arranque por pasos y una señal de segundo orden, esto mostró un correcto control y cumplimiento de la consigna. Las pruebas realizadas muestran que la estrategia utilizada permite la realización del gemelo digital que se ajusta al sistema ciberfísico de la máquina. Además, por su modo de diseño, el modelo es muy flexible y su estructura modular facilita los cambios. Este es el momento adecuado para aplicar esta estrategia en la industria ecuatoriana y así reducir la brecha tecnológica, aumentando la competitividad internacional.
Disciplinas: Ingeniería
Palabras clave: Industria 4.0,
Transformación digital,
Micro fabricación,
Micro corte de filo único,
Sistemas Ciber-Físicos,
Ingeniería mecánica
Keyword: Industry 4.0,
Digital Transformation,
Micro-Manufacturing,
Single Edge Micro-Cutting,
Cyber-physical systems,
Mechanical engineering
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