Industria 4.0 en el sector textil

La industria textil fue pionera en la primera revolución industrial, pero actualmente se encuentra a la cola en la aplicación del concepto de industria 4.0. El motivo es la propia esencia de un sector marcado por los bajos costes y el alto impacto de mano de obra no cualificada en el producto, así como por equipos muy robustos, productivos y fiables, pero poco digitalizados.

Enric Martí y Xavier Plantà

La cadena de valor del sector del género de punto se caracteriza por ser multiproceso, con muy escasa integración horizontal entre los diversos procesos de su cadena de valor (hilatura, tejeduría, acabado, corte, confección). La mayoría son equipos o máquinas stand alone que producen a muy alta cadencia. No se intercambian parámetros ni resultados, sino que el producto resultante de cada proceso es la materia prima del siguiente.

Además, es una de las industrias más contaminantes y debe evolucionar en el ámbito de la sostenibilidad, tanto desde el punto de vista de sus procesos productivos como desde el de los productos finales que manufactura. Conceptos como economía circular, materiales sostenibles, reciclabilidad e impacto medioambiental, así como la digitalización de los procesos, están transformando el sector a marchas forzadas, pero hace falta un cambio mucho más profundo e impactante.

Procesos de tejeduría

Independientemente del proceso de fabricación, el de tejeduría, en tricotosas circulares, está muy ligado a una maquinaria antigua, aunque perfectamente funcional. Los fabricantes de tejidos disponen de numerosas máquinas en sus plantas, si bien la antigüedad media de estas es de quince años. La mayoría de los equipos son analógicos, con ciertos componentes comandados por electrónica básica y PLC, pero muy poco armonizados bajo el concepto de industria 4.0, es decir, que se basen en la adquisición de datos para la optimización de los procesos o la mejora continua.

Algunos equipos disponen de ciertos componentes electrónicos que se utilizan para detectar problemas de producción, como rotura de agujas, pérdida de tensión de los hilos, etc., pero siempre son reactivos. Además, se aplican conceptos de mantenimiento correctivo o preventivo como forma de garantizar el correcto funcionamiento de los equipos de producción.

Cuando un equipo trabaja de forma incorrecta, ello afecta al producto final y aparecen las típicas taras en el tejido: agujeros, barrados o manchas. Estos defectos pasan inadvertidos durante el proceso y normalmente se aprecian cuando el tejido, ya fabricado, se somete a inspección (normalmente por medios manuales, aunque la visión artificial ya  empieza a intervenir en este proceso). En caso de detectar defectos en la tela, se aíslan para que no afecten al proceso de confección, y se actúa para corregir el origen de dicho defecto.

Este proceso es muy poco eficiente y sostenible, ya que los problemas se detectan cuando ya han ocurrido y, normalmente, a través de una inspección ocular no del todo fiable, lo que origina que los problemas se arrastren incluso hasta la confección.

Industria 4.0 y digitalización verde

Para solucionar este gran reto de la industria textil, Aracne Textile Solutions ha desarrollado un conjunto de soluciones tecnológicas armonizadas con la industria 4.0 que revolucionarán la producción del sector textil a corto plazo alineándola con los requerimientos de una industria sostenible. Estas capacidades han convertido a la compañía en ganadora de los European Digital Innovation Hubs (EDIH) Awards, en la categoría de Digitalización Verde.

Los sistemas predictivos de Aracne ayudan a evitar incidencias y taras derivadas de defectos antes de que ocurran

Las soluciones de Aracne se caracterizan por ser predictivas, es decir, capaces de analizar el estado de calidad de ciertos componentes clave del equipo y, en función de los resultados, predecir de forma precisa potenciales problemas de manufactura; siempre antes de que el tejido se fabrique.

Estas soluciones se basan en el IoT y en sistemas fotónicos de última generación, combinados con algoritmos de inteligencia artificial y sustentados en el conocimiento del sector textil de los expertos de Aracne. Todo ello permite detectar futuros problemas, reportarlos de forma no intrusiva al responsable de producción —o al propio operador— y anticiparse a la fabricación defectuosa.

Evitar defectos

Los sistemas predictivos de Aracne Textile Solutions son capaces de predecir problemas en las agujas, cuantificarlos, cualificarlos e identificarlos, para después posicionarlos en la máquina de forma precisa y facilitar la intervención; esto ayuda a evitar incidencias y taras derivadas de esos defectos antes de que ocurran.

El sistema predictivo de cada módulo propone actuaciones al respecto de forma amigable y con un lenguaje comprensible para el sector textil. Es un sistema stand alone concebido para instalarse en máquinas existentes o integrarse en las nuevas. Con estos sistemas se reducen o incluso eliminan por completo los defectos de calidad vinculados a esos problemas, con la consiguiente y drástica disminución de los costes derivados de la falta de calidad y del desperdicio de materiales, energía y recursos humanos. Resulta evidente que el impacto medioambiental se reduce también notablemente.

Sector textil predictivoDe forma complementaria, Aracne Textile Solutions dispone de otro producto basado en fotónica e inteligencia artificial que, a través de una red neuronal avanzada y mediante algoritmos de deep learning, detecta defectos en el tejido en tiempo real.

Este sistema, denominado Fabric, se instala en la máquina de tejeduría y localiza defectos de origen no mecánico, como manchas de aceite en el tejido o nudos en el hilo. Complementa a las soluciones predictivas y la combinación de ambas técnicas permite detectar el 100% de los defectos antes de la confección, ahorrando enormes costes y tiempos.

Los estudios que se han llevado a cabo indican que, con una inversión por debajo del 10% del coste del equipo, se consigue detectar más del 80% de los errores, lo que se traduce en un ROI de menos de seis meses.

Por último, Fabric Brain Solution, la plataforma que engloba todas las tecnologías de Aracne, es capaz de monitorizar y controlar las unidades productivas, tanto a escala de máquina como de planta. Fabric Brain Solution integra todos los módulos de control predictivo y correctivos de Aracne Textile Solutions, así como otros sistemas de monitorización de las máquinas.

Aracne Textile Solutions

Aracne Textile Solutions es una nueva iniciativa empresarial que centra su estrategia en la comercialización e implantación de soluciones tecnológicas avanzadas que den respuesta a los grandes retos de la industria textil y más concretamente del sector de tejeduría de punto. Se trata de soluciones basadas en la industria 4.0, que actualmente ya se encuentran en un proceso de validación precomercial y que se podrán ir incorporando como módulos en máquinas existentes —revalorizando así la base instalada— o en equipos nuevos.

El objetivo es ayudar a las empresas a mejorar sus procesos productivos y la calidad de los productos, así como a reducir su impacto medioambiental al disminuir el consumo de recursos naturales y energéticos, además de, por supuesto, los tiempos y costes de producción.

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Aracne Textile Solutions
Aracne Textile Solutions adopta un nuevo método de producción para máquinas de tejido circular basado en un sistema de control de calidad predictivo que encuentra defectos y los informa de forma no intrusiva mientras la máquina está en funcionamiento.