Automatització d’una màquina per la fabricació de tubs

Automatització d’una màquina que permeti la fabricació de tubs mitjançant actuadors mecànics que actuen en sintonia amb l’aparellatge elèctric i electrònic responent a un programa realitzat en “Step 7” inserit en un PLC de la sèrie S7-300, el qual respon a una aplicació SCADA per a l’òptima visualització, seguiment i configuració del procés

Automatització d'un bombo de rentar i condicionar taps de suro

El projecte es centra en l’automatització d’una màquina que permeti desenvolupar elsprocessos de rentar i igualat de taps suro, exercint el control i la gestió dels processos.La finalitat d’aquesta automatització es tracta en generar una interfície fàcil de fer servir pera governar la màquina, que permeti: treballar tant en mode manual com en automàtic, peròamb restriccions que puguin evitar possibles errors en la manipulació d’aquesta que puguinespatllar la matèria prima carregada al interior del cistell. Amb la possibilitat de posardiferents receptes de tractaments de rentat, modificables en funció de la necessitat detreball.Tots aquests punts permetran millorar el rendiments de treball de la màquina reduint elstemps morts, i limitant la possibilitat de fer errors en els processos a aplicar, punt moltimportant degut al cost elevat del material a tractar

Implantació d'un sistema SCADA en una cèl·lula flexible de fabricació

La Universitat de Vic disposa, entre altres equips, d’una cèl·lula flexible de fabricació, del fabricant Festo, que simula un procés de formació de palets amb els productes que es disposen en un magatzem intermedi. Aquesta cèl·lula està composta de quatre estacions de muntatge diferenciades (càrrega de palets, càrrega de plaques, magatzem intermedi i transport). Cada una disposa d'un PLC SIEMENS S7-300 per la seva automatització, i tots aquests es troben interconnectats amb una xarxa industrial Profibus. L'objectiu d'aquest projecte és implantar el sistema SCADA Vijeo Citect pel control i supervisió de l'estació magatzem d'aquesta cèl·lula flexible de fabricació, establint també un intercanvi de dades entre l'SCADA i el Microsoft Access, per poder ser utilitzat per la docència. Aquest projecte s'ha desenvolupat en cinc fases diferents: 1. La primera fase s'ha dedicat a l'automatització pròpiament de l'estació magatzem a partir de l'autòmat programable Siemens S7-300 i complint amb les necessitats plantejades. 2. En la segona fase s'ha programat i establert la comunicació per l'intercanvi de dades (lectura i escriptura) entre el sistema SCADA Vijeo Citect i la base de dades de Microsoft Access. 3. En la tercera fase s'ha elaborat i programat l'entorn gràfic de supervisió i control del procés a partir del sistema SCADA Vijeo Citect. 4. En la quarta fase s'ha instal·lat un OPC Server en el PC i s'ha establert la comunicació entre el PLC i el sistema SCADA. 5. Finalment s'ha anat revisant i depurant les diferents programacions i comunicacions per tal de que el sistema funcioni com a un conjunt.

Disseny i desenvolupament d’un sistema tecnològic de fabricació de “stents” cardiovasculars mitjançant làser

Els stents són unes pròtesis endovasculars. L’objectiu del projecte és el disseny i desenvolupament d’un utillatge que permeti la seva fabricació per tall làser. S’utilitzarà el làser del GREP (Grup de Recerca en Enginyeria de Producte, Procés i Producció) de la Universitat de Girona, el qual està instal•lat sobre el capçal d’un centre de mecanitzat convencional

Implementació d’un sistema SCADA a la cèl·lula de fabricació flexible MPS+2000C

L’Escola Politècnica Superior de la Universitat de Vic disposa d’una cèl·lula de fabricació flexible del fabricant Festo, que simula un procés d’emmagatzematge automàtic, aquesta cèl·lula esta composta per quatre estacions de muntatge diferenciades i independents, l’estació palets, l’estació plaques, l’estació magatzem intermedi i l’estació transport. Cada una d’aquestes estacions està formada per sensors i actuadors elèctrics i pneumàtics del fabricant Festo que van connectats a un PLC SIEMENS S7-300.Els quatre PLC’s (un per cada estació) estan connectats entre ells mitjançant el bus de comunicacions industrials Profibus. L’objectiu d’aquest treball consisteix en l’adaptació de la programació dels PLC’s i la realització d’un SCADA per tal de controlar el funcionament del conjunt de la cèl·lula de fabricació a través del software Vijeo Citect, d’aquesta manera es coneixerà el funcionament de la cèl·lula i permetrà treure’n rendiment per la docència. Aquest projecte ha estat realitzat en quatre fases principals. 1. Estudi i coneixement de les estacions, en aquesta fase s’han estudiat els manuals de funcionament de les estacions i s’han interpretat els codis de programació dels seus PLCs, amb l’objectiu de conèixer bé el programa per tal de interaccionar-hi més endavant amb el sistema SCADA 2. Disseny i programació del sistema SCADA, en aquesta fase s’ha realitzat tot el disseny gràfic de les pantalles de la interfície SCADA així com la programació dels objectes, la connexió amb els PLCs i la base de dades. 3. Posada en marxa del sistema complert, quan es coneixia abastament el funcionament de les estacions i el sistema SCADA estava completat s’ha fet la posada en marxa del conjunt i s’ha comprovat el correcte funcionament i interacció dels sistemes. 4. Realització de la memòria del projecte, en aquesta ultima fase s’ha realitzat la memòria del projecte on s’expliquen les característiques i funcionament de totes les estacions i del sistema SCADA. La conclusió més rellevant obtinguda en aquest treball, és la clara visualització de la potència i simplicitat que han aportat els sistemes SCADA al món de l’automatització, anys enrere per la supervisió de l’estat d’un sistema automatitzat era necessari disposar d’un gran espai amb grans panells de control formats per una gran quantitat de pilots lluminosos, potenciòmetres, interruptors, polsadors, displays i sobretot un voluminós i complexa cablejat, gràcies als sistemes SCADA avui en dia tot això pot quedar reduït a un PC o terminal tàctil, amb pantalles gràfiques clares i una gran quantitat d’opcions de supervisió control i configuració del sistema automatitzat.

Automatización de una línea para procesado de pescado

Este proyecto surge de una necesidad industrial por parte de una empresa dedicada al procesado y envasado de pescado fresco y congelado (Elaborados Freiremar S.A). Para satisfacer esta necesidad, se decidió colocar una línea de proceso totalmente automatizada. Dicha automatización, consta de 3 partes totalmente diferenciales pero relacionadas entre ellas, puesto que sin alguna de estas partes la línea no podría funcionar correctamente. El software de control (PLC) se encarga de controlar y actuar sobre la máquina con los diferentes sensores, células de carga, motores… La SCADA en Visual Basic (Pantalla táctil)se encarga de mantener una comunicación continua con el software de control, y va almacenando todos los datos referentes a la línea y sus rendimientos. El software de consultas se instala en un PC de oficinas y se utiliza para sacar informes con todos los datos obtenidos del SCADA en Visual Basic.

Aplicació del Value Stream Map (VSM) en un sistema de producció de feltres insonoritzants per a l'automòbil

Actualment en el sector industrial, les organitzacions tenen el repte d'optimitzar els seus sistemes productius per a millorar en quant a preu, qualitat i nivell de servei i poder adaptar-se a les exigències dels clients (excel·lència productiva). El present anàlisi, es basa en l'optimització d'una cadena de producció de feltres insonoritzants per a l'automòbil a través de l'eliminació de les pèrdues existents (operacions que no aporten valor afegit al producte final). Per dur-ho a terme, la metodologia emprada és el Value Stream Map (VSM). El VSM és una tècnica desenvolupada sota el model de gestió de la producció Lean Manufacturing, molt visual i entenedora, permet visualitzar i entendre l'estat actual d'un procés. Aquesta, abarca a tota la organització, i te per objectiu recolzar-la en el procés de redisseny dels seus entorns productius per assolir un estat futur millor que possibiliti obtenir resultats en un periode curt de temps. L'objectiu principal de l'estudi, és aplicar l'eina VSM com a mètode per a l'eliminació de les mudes o malbarataments que impedeix la consecució d'una cadena Lean amb el cas concret d'un sistema productiu de feltres insonoritzants. En la primera part del projecte s'introdueix al lector en la teoria del pensament Lean (quins principis té i quins són els objectius) com a marc teòric. Aquí es detalla el procediment, així com les característiques per a la correcta elaboració del VSM actual, per al seu corresponent anàlisi i per a la seva representació del estat futur. En una segona part del projecte, s'exposen les etapes que constitueixen la cadena de producció d'estudi i es duu a terme l'elaboració del Value Stream Map, on es posen de manifest les ineficiències del flux que conformen la línia de producció. Per últim s'analitzen els fluxes, s'identifiquen les pèrdues de la cadena, i a partir d'aquests, es dissenyen i es proposen projectes i accions que permitin establir línies d'actuació per a un millor estat futur. L'estudi ha permés demostrar la validesa del VSM com a eina per a facilitar la consecució i assoliment de millores en la productivitat, competitivitat i rendibilitat dels diferents processos de l'organització en la línia de fabricació de feltres insonoritzats.

Influence of process parameters on part quality and mechanical properties for DMLS and SLM with iron-based materials

Rapid manufacturing is an advanced manufacturing technology based on layer-by-layer manufacturing to produce a part. This paper presents experimental work carried out to investigate the effects of scan speed, layer thickness, and building direction on the following part features: dimensional error, surface roughness, and mechanical properties for DMLS with DS H20 powder and SLM with CL 20 powder (1.4404/AISI 316L). Findings were evaluated using ANOVA analysis. According to the experimental results, build direction has a significant effect on part quality, in terms of dimensional error and surface roughness. For the SLM process, the build direction has no influence on mechanical properties. Results of this research support industry estimating part quality and mechanical properties before the production of parts with additive manufacturing, using iron-based powders

Automatització d'un procés de fabricació de peces plàstiques

RESUM L'automatització s'utilitza des de fa molts anys, tot i que va començar a agafar la definició que coneixem actualment al voltant dels anys seixanta i setanta, moment en què es comencen a comercialitzar els primers PLC. A partir d'aquí, el seu creixement ha estat exponencial. En aquest sentit, la tecnologia ha anat avançant i ha augmentat els components que la forma, per això a hores d'ara encara no sabem fins on podrà arribar i què aconseguirà. Per a la indústria tot això ha significat l'automatització de processos que fins ara utilitzaven molt mà d'obra, reduint-la dràsticament. Una de les indústries que més s'ha beneficiat de tots aquests avenços ha estat la de l'automoció, concretament les seves grans línies de producció, automatitzades a uns nivells que fins fa poc temps eren impensables. Aquest projecte forma part d'aquesta indústria, no directament per a la construcció de l'automòbil, sinó indirectament, ja que l'empresa per a la qual s'ha fet l'automatització fabrica peces plàstiques per a automòbils. Concretament, unes peces amb uns injerts metàl•lics conductors que es munten a tots els vehicles i s'utilitzen per accionar els neteja vidres dels cotxes. Aquest fet implica que la fabricació i el disseny de la peça sigui curosament vigilat i controlat per al client final, amb uns controls de qualitat extremadament exigents. El funcionament del procés de fabricació es fa a partir d'unes peces de plàstic produïdes per una injectora que es fan passar per unes estacions automatitzades, cada una de les quals fa una acció concreta per aconseguir el muntatge final.

Automatització d'un procés de fabricació de peces plàstiques

RESUM L'automatització s'utilitza des de fa molts anys, tot i que va començar a agafar la definició que coneixem actualment al voltant dels anys seixanta i setanta, moment en què es comencen a comercialitzar els primers PLC. A partir d'aquí, el seu creixement ha estat exponencial. En aquest sentit, la tecnologia ha anat avançant i ha augmentat els components que la forma, per això a hores d'ara encara no sabem fins on podrà arribar i què aconseguirà. Per a la indústria tot això ha significat l'automatització de processos que fins ara utilitzaven molt mà d'obra, reduint-la dràsticament. Una de les indústries que més s'ha beneficiat de tots aquests avenços ha estat la de l'automoció, concretament les seves grans línies de producció, automatitzades a uns nivells que fins fa poc temps eren impensables. Aquest projecte forma part d'aquesta indústria, no directament per a la construcció de l'automòbil, sinó indirectament, ja que l'empresa per a la qual s'ha fet l'automatització fabrica peces plàstiques per a automòbils. Concretament, unes peces amb uns injerts metàl•lics conductors que es munten a tots els vehicles i s'utilitzen per accionar els neteja vidres dels cotxes. Aquest fet implica que la fabricació i el disseny de la peça sigui curosament vigilat i controlat per al client final, amb uns controls de qualitat extremadament exigents. El funcionament del procés de fabricació es fa a partir d'unes peces de plàstic produïdes per una injectora que es fan passar per unes estacions automatitzades, cada una de les quals fa una acció concreta per aconseguir el muntatge final.

Automatització d'una planta de processos químics

Resum L’any 1969 es van començar a comercialitzar els sistemes digitals programables coneguts com autòmats programables o PLC’s, utilitzats per controlar qualsevol tipus de procés industrial. Al llarg de tots aquests anys, aquests sistemes i tota la tecnologia en general han evolucionat molt, i només és qüestió de temps que la tecnologia que utilitzem avui en dia quedi obsoleta i substituïda per una de millors característiques i amb més avantatges. Aquest és el motiu de l’elaboració d’aquest treball, que com a objectiu pretén modernitzar un procés de fabricació d’una industria química que ha quedat molt limitat a causa de l’antiguitat de la instal•lació. Per dur a terme aquesta modernització, s’introdueixen sistemes de control amb majors prestacions, s’utilitzen xarxes de comunicacions per facilitar el muntatge elèctric de la instal•lació i un sistema de supervisió i adquisició de dades per poder obtenir un control més estricte del procés de fabricació i de tots els factors que intervenen. El funcionament del procés de fabricació és que a partir d’unes matèries primeres líquides emmagatzemades en dipòsits, es dosifiquin aquestes matèries en l’ordre i la quantitat desitjada dins un o diversos recipients per barrejar-les i aplicar els tractaments que siguin necessaris. Tot aquest procés està controlat per un autòmat programable, i disposa de diferents terminals operadors per poder interactuar amb el sistema. També té implementat un sistema SCADA en diversos ordinadors per aportar una visió general de la planta en temps real, un registre de dades dels paràmetres que es controlen i alhora serveix per enllaçar amb la xarxa d’ordinadors existent. Com annex d’aquest treball, es presenten els esquemes elèctrics i el programa de l’autòmat programable per veure totes les característiques elèctriques dels dispositius i el mètode de funcionament del procés. S’ha aconseguit donar un salt tecnològic i poder gaudir de tots els avantatges que ofereixen les noves tecnologies, que com a resultat s’ha optimitzat i millorat el procés de fabricació. De totes les conclusions, la més destacada és la d’haver dissenyat un sistema de control basat en una estructura descentralitzada molt flexible, que es pot expandir i adaptar fàcilment als possibles canvis.

Automatització de l’estació FESTO MPS2000C

L’Escola Politècnica Superior de la Universitat de Vic disposa d’una cèl·lula de fabricació didàctica de la marca FESTO que simula un procés d’assemblatge d’una comanda. Aquesta cèl·lula esta composta per quatre estacions diferenciades que poden treballar de forma independent o de forma conjunta, l’estació palets, l’estació plaques, l’estació cinta i l’estació magatzem. Cada estació és un conjunt de sensors i actuadors controlats per mitjà d’un PLC, aquests estan interconnectats a través d’un bus industrial. L’objectiu d’aquest treball consisteix en realitzar la substitució dels PLC’s, decidir el funcionament que han de tenir les estacions, instal·lar una pantalla tàctil pel control del procés i realitzar la programació de tots els elements. Aquest projecte ha estat realitzat en cinc fases principals: 1. Estudi i coneixement de les estacions, en aquesta fase s’ha estudiat els diferents sensors i actuadors que les conformen, així com el funcionament d’aquestes amb el programa i PLC’s antics. 2. Instal·lació i cablejat dels nous PLC’s i de la pantalla tàctil. 3. Estudi sobre el nou funcionament que han de seguir les estacions. 4. Programació dels nous dispositius seguint el funcionament acordat. 5. Posada en marxa del sistema i realització de proves. 6. Realització de la memòria del projecte, on s’expliquen les característiques i el funcionament de totes les estacions i de la pantalla tàctil. La conclusió que s’ha extret d’aquest treball és que l’automatització d’un procés de fabricació tot i que suposa un esforç inicial a nivell de recursos, un cop realitzada la instal·lació suposa una millora de l’eficiència del sistema. És per això que la indústria cada cop més tendeix a automatitzar els seus processos, no només per millorar la competitivitat, sinó també per realitzar tasques que les persones no poden executar de forma eficient o segura.

Automatització d'una planta de processos químics

Resum L’any 1969 es van començar a comercialitzar els sistemes digitals programables coneguts com autòmats programables o PLC’s, utilitzats per controlar qualsevol tipus de procés industrial. Al llarg de tots aquests anys, aquests sistemes i tota la tecnologia en general han evolucionat molt, i només és qüestió de temps que la tecnologia que utilitzem avui en dia quedi obsoleta i substituïda per una de millors característiques i amb més avantatges. Aquest és el motiu de l’elaboració d’aquest treball, que com a objectiu pretén modernitzar un procés de fabricació d’una industria química que ha quedat molt limitat a causa de l’antiguitat de la instal•lació. Per dur a terme aquesta modernització, s’introdueixen sistemes de control amb majors prestacions, s’utilitzen xarxes de comunicacions per facilitar el muntatge elèctric de la instal•lació i un sistema de supervisió i adquisició de dades per poder obtenir un control més estricte del procés de fabricació i de tots els factors que intervenen. El funcionament del procés de fabricació és que a partir d’unes matèries primeres líquides emmagatzemades en dipòsits, es dosifiquin aquestes matèries en l’ordre i la quantitat desitjada dins un o diversos recipients per barrejar-les i aplicar els tractaments que siguin necessaris. Tot aquest procés està controlat per un autòmat programable, i disposa de diferents terminals operadors per poder interactuar amb el sistema. També té implementat un sistema SCADA en diversos ordinadors per aportar una visió general de la planta en temps real, un registre de dades dels paràmetres que es controlen i alhora serveix per enllaçar amb la xarxa d’ordinadors existent. Com annex d’aquest treball, es presenten els esquemes elèctrics i el programa de l’autòmat programable per veure totes les característiques elèctriques dels dispositius i el mètode de funcionament del procés. S’ha aconseguit donar un salt tecnològic i poder gaudir de tots els avantatges que ofereixen les noves tecnologies, que com a resultat s’ha optimitzat i millorat el procés de fabricació. De totes les conclusions, la més destacada és la d’haver dissenyat un sistema de control basat en una estructura descentralitzada molt flexible, que es pot expandir i adaptar fàcilment als possibles canvis.

Fabricació de Lents Zonals de Fresnel per aplicació als raigs X tous

Estudi elaborat a partir d’una estada al Paul Scherrer Institut del Maig a l’Octubre del 2006 amb l’ajuda i supervisió dels Dr. Konstantins Jefimovs i Dr. Christian David. Focalitzar raigs X tous és una necessitat essencial per al microanàlisis, la microscopia, i fer imatges en moltes Instal·lacions de Radiació Sincrotró. Les Lents Zonals de Fresnel (FZP, de la denominació anglesa “Fresnel Zone Plates”) han demostrat donar uns punts focals amb una resolució espacial destacada i una baixa il·luminació de fons. Tanmateix, la fabricació de FZP és complexa i no totalment reproduïble. A més a més, el temps de vida de les FZP és força curt, ja que estant situades sobre membranes de nitrur de silici molt fines i altament absorbents. Per tant, hem fet esforços per implementar FZP de silici, que s’espera que siguin més resistents. L’element està fet d’una oblia de cristall de silici poc absorbent, i no presenta cap interfase entre materials. Així doncs, aquestes lents són especialment adequades per a aguantar les extremes càrregues de radiació de les fonts de raigs X més brillants. Particularment, això és molt important per a les aplicacions a les pròximes generacions de fonts de raigs X, com els Làsers d’Electrons Lliures (FEL, de la denominació anglesa “Free Electron Laser”). El silici també garanteix que no hi hagi cap banda d’absorció en el rang d’energies de la finestra de l’aigua (200-520 eV), fent aquestes lents ideals per a fer imatges de mostres biològiques. En aquest informe, hi ha una descripció detallada de tots els passos involucrats en la fabricació de les Lents Zonals de Fresnel de silici. En resum, les estructures de FZP es modelen sobre una resina utilitzant litografia per feix d’electrons i llavors el patró es transmet al silici mitjançant un gravat d’ions reactius (RIE, de la denominació anglesa ‘Reactive Ion Etching’) utilitzant una fina (20 nm) màscara de Crintermitja. Les membranes de silici es poden aprimar després de la fabricació de les estructures per a garantir una transmissió suficient fins i tot a baixes energies. Aquest informe també inclou l’anàlisi i la discussió d’alguns experiments preliminars per avaluar el rendiment de les Si FZPs fets a la línia de llum PolLux del Swiss Ligth Source amb l’ajuda dels Dr. Jörg Raabe i Dr. George Tzvetkov.

Anàlisi, disseny i fabricació d'estructures periòdiques esquerranes per a la generació de filtres passabanda

El que s’ha pretès en aquest projecte és estudiar, dissenyar, fabricar i mesurar una estructura esquerrana. Dita estructura a més volem que es comporti com un filtre passabanda, amb la qual cosa hem de ser capaços de fixar els paràmetres que caracteritzen aquest filtre, és dir, la banda de pas i la freqüència central del filtre.