El grup de recerca en “Fabricació Intel·ligent i Innovació Industrial (FI4.0)” orienta la seva activitat a l’estudi dels nous models industrials, resultants dels procés de transformació digital de l’empresa i l’activitat econòmica. La tecnologia és un element central en la nova revolució industrial que fa possibles models de fabricació intel·ligent i d’alt valor, que necessiten alta connectivitat i que gestionen grans volums d’informació.

Així, el full de ruta tecnològic de la fàbrica intel·ligent ha de combinar, entre altres: sistemes ciberfísics (CPS), Internet de las coses (IOT), comunicacions segures, cloud computing i solucions de big data. Aquestes tecnologies faciliten la digitalització i la integració de la cadena de valor, l’aparició de nous models de negoci i la digitalització de la cartera de productes i serveis de l’empresa.

La factoria intel·ligent, amb la seva infraestructura tecnològica, introdueix els principis de la integració vertical i horitzontal. La primera correspon a la integració de la planificació i el desenvolupament amb la producció, amb un increment de connectivitat entre el nivell d’automatització i el de gestió de la producció (ERP-MES). La segona es refereix als intercanvis d’informació entre departaments de l’empresa i entre l’empresa i la resta d’agents del sistema d’innovació.

Tot i la importància estratègica de la tecnologia a l’smart factory, cal destacar les possibilitats d’innovació no tecnològica davant la necessitat de nous models de negoci relacionats amb una adaptació dels processos interns i de les relacions de l’empresa amb el seu entorn, amb noves formes d’interactuar amb competidors, proveïdors i clients. Les estratègies competitives de les empreses industrials tradicionals basades en la diferenciació, l’especialització o el lideratge en costos que ha sustentat els seus models de negoci durant dècades han de ser revisades. La quarta revolució industrial implica canvis substancials en la fàbrica que ens porten al concepte d’smart factory, una empresa industrial altament connectada i que gestiona una gran quantitat de dades, i caracteritzada per ser flexible, eficient, receptiva, col·laborativa, segura, predictiva i sostenible, dins un model industrial amb innovació col·laborativa, mitjans de producció connectats, cadenes de valor integrades, i canals de distribució i atenció digitals.

 

El grup té les següents línies de recerca:

 

  • Innovació i desenvolupament territorial

    Estudi dels processos d’innovació i desenvolupament territorial en el marc de les estratègies d’smart specilisation de la UE, i en concret dins l’àrea temàtica de la Indústria 4.0. La nova economia del coneixement estableix noves exigències de competitivitat a empreses i territoris. Així, per al disseny de polítiques de desenvolupament territorial d’èxit cal un profund coneixement dels processos d’innovació i emprenedoria, i de la seva connexió amb la recerca i la transferència de tecnologia des de la universitat a l’empresa. El gran objectiu dins aquesta àrea estratègica és l’estudi en profunditat dels determinants i la dinàmica del procés innovador i dels seus activadors i resultats, tant a nivell empresarial (Smart Factory) com territorial (Smart Region), la qual cosa pot ajudar a les administracions públiques locals a la reorientació de polítiques en l’àmbit del desenvolupament i el creixement econòmic. Així mateix, l’anàlisi de l’entorn institucional del desenvolupament dels processos d’innovació i emprenedoria pot ser de gran utilitat a les administracions públiques per a la revisió dels serveis de suport a la creació i el desenvolupament de l’activitat empresarial.
  • Sostenibilitat

    L’activitat investigadora s’orientarà al disseny i la implementació d’accions i projectes en el marc dels Objectius de Desenvolupament Sostenible de l’Agenda 2030 de les Nacions Unides (ODS), que interpel·la directament a les Universitats com a agents actius del canvi, generant impacte al territori.
  • Analítica de dades intel·ligent

    El grup dona suport a un conjunt de línies estratègiques dins l’àmbit de l’analítica de dades intel·ligent. Els guanys més evidents de l’aplicació d’aquest coneixement són en la millora de la producció, l’eficiència, l’automatització i en la reducció de costos (permetent a clients i negocis capitalitzar l’economia digital) dins del context de l’Smart Factory.
  • Robòtica avançada

    Dins de la Indústria 4.0 destaca el desenvolupament de noves formes i aplicacions de la robòtica. Les fites dels darrers anys dins del camp de la robòtica són: el desenvolupament i introducció en els darreres anys de robots que treballen en col·laboració amb els humans en els llocs de treball; l’ús de robots com a vehicles de transport guiats dins de les plantes de fabricació i magatzems; la implementació de robots mòbils que cooperen entre ells; robots capaços de desplaçar-se en terrenys altament irregulars; robots que aprenen de la seva pròpia experiència; interfícies properes a l’experiència humana (mans, veu, formes hominoides, etc.). Fora de la industria, moltes d’aquestes fites també hi són aplicables; es pot remarcar especialment el seu ús a la medicina i l’assistència a persones.

L’objectiu d’aquesta àrea estratègica és l’estudi i desenvolupament de nous avenços en el camp de la robòtica, especialment centrats en els entorns industrials. Especialment el grup es centra en:

  • L’ús de robots mòbils i la planificació de rutes.
  • En l’autoaprenentatge dels robots mòbils interaccionant amb l’entorn.
  • La col·laboració entre robots mòbils.

 

  • Eficiència energètica i fiabilitat

Dins d’aquesta línia, s’estudia com incrementar l’eficiència energètica i la fiabilitat d’un convertidor electrònic constituït per una matriu de cel·les de commutació, on cada cel·la està conformada per un transistor de potència amb díode en antiparal·lel, d’un mateix rating de tensió, junt amb circuiteria auxiliar, i que es pot utilitzar com a bloc constructiu per a implementar qualsevol tipus de conversió (cc-cc, cc-ca, caca) en un rang ampli de ratings de tensió i corrent.

Els convertidors electrònics de potència basats en aquestes matrius de cel·les de commutació comporten inherentment l’ús d’estructures multinivell, que milloren les prestacions dels convertidors convencionals de dos nivells, tant com a convertidor de potència com a nivell de sistema.

Aquest dispositiu electrònic de potència està format per una matriu de cel·les de commutació sense components passius voluminosos, i un control adequat permet distribuir les pèrdues de potència en la estructura. Per tant, el dispositiu presenta un alt potencial d’integració, que possibilita una implementació molt compacta.