El grupo de investigación en "Fabricación Inteligente e Innovación Industrial (FI4.0)" orienta su actividad al estudio de los nuevos modelos industriales, resultantes del proceso de transformación digital de la empresa y la actividad económica. La tecnología es un elemento central en la nueva revolución industrial que hace posibles modelos de fabricación inteligente y de alto valor, que necesitan alta conectividad y que gestionan grandes volúmenes de información.

Así, la hoja de ruta tecnológico de la fábrica inteligente debe combinar, entre otros: sistemas ciberfísics (CPS), Internet de las cosas (IOT), comunicaciones seguras, la computación en nube y soluciones de grandes volúmenes de datos. Estas tecnologías facilitan la digitalización y la integración de la cadena de valor, la aparición de nuevos modelos de negocio y la digitalización de la cartera de productos y servicios de la empresa.

La factoría inteligente, con su infraestructura tecnológica, introduce los principios de la integración vertical y horizontal. La primera corresponde a la integración de la planificación y el desarrollo con la producción, con un incremento de conectividad entre el nivel de automatización y el de gestión de la producción (ERP-MES). La segunda se refiere a los intercambios de información entre departamentos de la empresa y entre la empresa y el resto de agentes del sistema de innovación.

A pesar de la importancia estratégica de la tecnología en elfábrica inteligente, Cabe destacar las posibilidades de innovación no tecnológica ante la necesidad de nuevos modelos de negocio relacionados con una adaptación de los procesos internos y de las relaciones de la empresa con su entorno, con nuevas formas de interactuar con competidores, proveedores y clientes . Las estrategias competitivas de las empresas industriales tradicionales basadas en la diferenciación, la especialización o el liderazgo en costes que ha sustentado sus modelos de negocio durante décadas deben ser revisadas. La cuarta revolución industrial implica cambios sustanciales en la fábrica que nos llevan al concepto deinteligente fábrica, Una empresa industrial altamente conectada y que gestiona una gran cantidad de datos, y caracterizada por ser flexible, eficiente, receptiva, colaborativa, segura, predictiva y sostenible, dentro de un modelo industrial con innovación colaborativa, medios de producción conectados, cadenas de valor integradas, y canales de distribución y atención digitales.

El grupo tiene las siguientes líneas de investigación:

Estudio de los procesos de innovación y desarrollo territorial en el marco de las estrategias deinteligente specilisation de la UE, y en concreto dentro del área temática de la Industria 4.0. La nueva economía del conocimiento establece nuevas exigencias de competitividad a empresas y territorios. Así, para el diseño de políticas de desarrollo territorial de éxito es necesario un profundo conocimiento de los procesos de innovación y emprendimiento, y de su conexión con la investigación y la transferencia de tecnología desde la universidad a la empresa. El gran objetivo en esta área estratégica es el estudio en profundidad de los determinantes y la dinámica del proceso innovador y de sus activadores y resultados, tanto a nivel empresarial (fábrica inteligente) Como territorial (Smart Region), Lo que puede ayudar a las administraciones públicas locales en la reorientación de políticas en el ámbito del desarrollo y el crecimiento económico. Asimismo, el análisis del entorno instituciónnal del desarrollo de los procesos de innovación y emprendimiento puede ser de gran utilidad a las administraciones públicas para la revisión de los servicios de apoyo a la creación y el desarrollo de la actividad empresarial.

La actividad investigadora se orientará al diseño y la implementación de acciones y proyectos en el marco de los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la Agenda 2030 de las Naciones Unidas (ODS), que interpela directamente a las Universidades como agentes activos del cambio, generando impacto en el territorio.

El grupo apoya un conjunto de líneas estratégicas en el ámbito de la analítica de datos inteligente. Las ganancias más evidentes de la aplicación de este conocimiento son en la mejora de la producción, la eficiencia, la automatización y en la reducción de costes (permitiendo a clientes y negocios capitalizar la economía digital) dentro del contexto de la 'Smart Fábrica.

Dentro de la Industria 4.0 destaca el desarrollo de nuevas formas y aplicaciones de la robótica. Los hitos de los últimos años en el campo de la robótica son: el desarrollo e introducción en los últimos años de robots que trabajan en colaboración con los humanos en los lugares de trabajo; el uso de robots como vehículos de transportee guiados dentro de las plantas de fabricación y almacenes; la implementación de robots móviles que cooperan entre ellos; robots capaces de desplazarse en terrenos altamente irregulares; robots que aprenden de su propia experiencia; interfaces cercanas a la experiencia humana (manos, voz, formas humanoides, etc.). Fuera de la industria, muchas de estas metas también son aplicables; se puede remarcar especialmente su uso en la medicina y la asistencia a personas.

El objetivo de esta área estratégica es el estudio y desarrollo de nuevos avances en el campo de la robótica, especialmente centrados en los entornos industriales. Especialmente el grupo se centra en:

  • El uso de robots móviles y la planificación de rutas.
  • En el autoaprendizaje de los robots móviles interaccionando con el entorno.
  • La colaboración entre robots móviles.

Dentro de esta línea, se estudia cómo incrementar la eficiencia energética y la fiabilidad de un convertidor electrónico constituido por una matriz de celdas de conmutación, donde cada celda está conformada por un transistor de potencia con diodo en antiparal alelo, de un mismo rating de tensión, junto con circuitería auxiliar, y que se puede utilizar como bloque constructivo para implementar cualquier tipo de conversión (cc-cc, cc-ca, caca) en un rango amplio de ratings de tensión y corriente.

Los convertidores electrónicos de potencia basados ​​en estas matrices de celdas de conmutación conllevan inherentemente el uso de estructuras multinivel, que mejoran las prestaciones de los convertidores convencionales de dos niveles, tanto como convertidor de potencia como a nivel de sistema.

Este dispositivo electrónico de potencia está formado por una matriz de celdas de conmutación sin componentes pasivos voluminosos, y un control adecuado permite distribuir las pérdidas de potencia en la estructura. Por tanto, el dispositivo presenta un alto potencial de integración, que posibilita una implementación muy compacta.

Investigadores FIN 4.0

Dr. Virginia Espinosa (coordinadora del grupo)

http://sites.ieee.org/iccst/virginia-espinosa-duro-spain/
espinosa@tecnocampus.cat

Dr. Salvador Alepuz

Dr. José de Gea

DFKI GmbH Robotics Innovation Center. Bremen (Alemania)

Sr. Juan Gil

Dr. Julián Horrillo

SR. Jordi Mas

Joan Triadó

Dr. Francisco Flores Salgado

Dr. Joan Ramon Gomà Ayats

Dr. Arnau González Juncà

Dr. Xavier Font Aragonés

Producción científica FIN 4.0

ARTÍCULOS

  • S. Busquets-Monge, A. Filbà-Martinez, S. Alepuz, J. Nicolas-Apruzzese, A. Luque, A. Conesa Roca, J. Bordonau. "Multi-Battery-Fed Neutral-Point-Clamped X-Ac Converter with SoC Balancing Control to Maximize Capacity Utilization". IEEE Transactions on Industrial Electronics. 2019. (Early Access)

LIBROS Y CAPÍTULOS DE LIBROS

  • V. EspinosaJ. Horrillo y M. Buil, Sustainable Energy Modelo in Tecnocampus Higher Education Smart Campus. Universities as Living Labs for Sustainable Development: Supporting the Implementation of the SDGs - Volume 3. World Sustainability Series. Editores: Walter Leal Filho, Chris Shiel, Arminda do Paco, Judy Rogers. Ed. Springer. Abril 2019. http://www.springer.com/series/13384

     
  • V. Yaramasu, S. Kouri, A. Dekker, S. Alepuz, J. Rodriguez, M. Duran. "Power Conversion and Predictive Control of Wind Energy Conversion Systems". Chapter 5. pp. 113-139. Book "Advanced Control and Optimization paradigma for Wind Energy Systems". Editores: RE Precup, T. Kamal, SZ Hassan. Ed. Springer. 2019. ISSN 1612- 1287. ISSN 1860 a 4676 (electrónico). ISBN 978-981-13-5994-1. ISBN 978-981-13-5995-8 (eBook). https://doi.org/10.1007/978-981-13-5995-8.
     

COMUNICACIONES A CONGRESOS

  • Horrillo-Tello, J. (2019): "Innovación y cooperación en los sistemas locales de innovación. El caso del Parque Científico y de la Innovación TecnoCampus Mataró-Maresme ". XLV Reunión de Estudios regionales. International Conference on Regional Science, Castellón (pendiente de aceptación).
     

RECURSOS DE APRENDIZAJE

  • Master Interuniversitario en Industria 4.0 (UOC-ESUPT). Recursos de aprendizaje para el curso de especialización "Transformación digital de la empresa industrial". Autores: J. Martínez, S. Llorens, L. Janer, X. Fuente. Coordinador J. Ayza. Ed. Fundación UOC.
  • Master Interuniversitario en Industria 4.0 (UOC-ESUPT). Recursos de aprendizaje para el curso de especialización "Diseño y fabricación inteligente". autores: J. Horrillo, S. Llorens, C. Cosials, C, Soler, JR Gomà. coordinador J. Triadó. Ed. Fundación UOC.

ARTÍCULOS

  • Horrillo, J .; Triadó, J. (2018): "Training gaps in engineering degrees for Industry 4.0 in Spain. A proposal for actions ". DYNA, 93 (4), pp-365 369.
     
  • ME Adab, JA Martinez-Velasco, S. Alepuz. "Modeling and simulation of a MMCbased solid-state transformer". Electrical Engineering. Vol. 100, No. 2, pp. 375-387. Junio ​​2018. ISSN 0948 hasta 7921.
     

COMUNICACIONES A CONGRESOS

  • Horrillo-Tello, J .; Lladós, J. (2018): "Especialización inteligente e Industria 4.0. Capacidad de absorción y contexto instituciónnal para la transformación digital de la industria europea ". XLIV Reunión de Estudios regionales. Conferencia Internacional regional Science, Valencia.
  • V. Espinosa, J. Horrillo y M. Buil, Sustainable Energy Modelo in Tecnocampus Higher Education Smart Campus. 4th WSSD-U World Symposium on Sustainable Development at Universities. University of Science Malaysia. Penang. Malasia 28-30 Agosto 2018.

ARTÍCULOS

  • S. Busquets-Monge, A. Filbà-Martinez, S. Alepuz, A. Calle-Prado, "A Modulation Strategy to Operate Multilevel Multiphase Diode-Clamped and Active-Clamped DC-AC Converters at Low Frequency Modulation Indices With DC-Link capacitor Voltage Balance ". IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 32, No. 10, pp. 7521-7533, Oct. 2017. ISSN 0885 hasta 8993.
     

Comunicaciones a congresos

  • Horrillo, J .; Lladós, J. (2017): "Especialización inteligente en las regiones europeas. Una visión dinámica desde la manufactura ". XLIII Reunión de Estudios regionales. International Conference on Regional Science, Sevilla.

ARTÍCULOS

  • A. Calle-Prado, S. Alepuz, J. Bordonau, P. Cortes and J. Rodriguez. "Predictive Control of a Back-to-Back NPC Converter-Based Wind Power System". IEEE Transactions on Industrial Electronics. Vol. 63, No. 7, pp. 4615-4627, Julio 2016. ISSN 0278-0046.
     
  • J. de Gea Fernández, M. Ronthaler. EU Projekt FourByThree: Auf dem Weg zu eigensicheren Robotern. In "Industrie 4.0 Management", Gito GmbH Verlag für Industrielle Informationstechnik und Organisation, Abr / 2016.
     
  • Triado-Aymerich, J., Ferrer-Martí, L., García-Villoria, A., Pastor, R. MILP-based heurística for the design of rural community Electrification projects. "Computers & operations research", 01 Julio 2016, vol. 71, p. 90-99.
     

LIBROS Y CAPÍTULOS DE LIBROS

  • J. de Gea Fernández, E. Allouis, K. Seweryn, F. Kirchner, and Y. Gao. Chapter "Manipulation and Control" in Book "Contemporary Planetary Robotics: An Approach Toward Autonomous Systems", First Edition. Edited by Yang Gao, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, ISBN: 978-3527413256, 08/2016

Jornadas y conferencias

  • Jornada "Oportunidades de la Industria 4.0 en Cataluña". Organizada por: ASEITEC en la sede del Colegio de Ingenieros Técnicos de Barcelona. Barcelona, ​​Enero 2016. Moderador J. Ayza.

- Jornada "La fábrica inteligente y la Industria 4.0". Organizada por: Federación Empresarial del Metal en la sede de la CECOT. Terrassa, Junio ​​2016. Mesa redonda sobre "Experiencias prácticas de la fábrica inteligente". Moderador J. Ayza.

- Jornada "Smart factory. Las claves para la gestión en la Industria 4.0 ". Organizada por: ASEITEC en la sede del Colegio de Ingenieros Técnicos de Barcelona. Barcelona, ​​Abril 2016. Moderador J. Horrillo.

- Conferencia "Los sistemas de innovación en las regiones europeas de la industria 4.0. El caso de Cataluña ". Ponente J. Horrillo.

- V. Bargsten, J. de Gea Fernández, Y. Kassahun. Experimental Robot Inverso Dynamics Identification Using Classical and Machine Learning Techniques. In International Symposium on Robotics, (ISR), 21.6.-22.6.2016, Munich, 2016.

ARTÍCULOS

  • A. Calle-Prado, S. Alepuz, J. Bordonau, J. Nicolas-Apruzzese, P. Cortes, J. Rodriguez. "Modelo Predictive Current Control of Grid-Connected Neutral-Point-Clamped. Converters to Meet Low-Voltage Ride-Through Requirements ". IEEE Transactions on Industrial Electronics. Vol. 62, No. 3, pp. 1503-1514, Marzo 2015. ISSN 0278-0046.
  • A. Ríos, C. Pratdepàdua, J. Ayza, L. Janer. "Automatización de la codificación de información clínica mediante servidoras terminológicos". Papeles Médicos Vol. 23, Número 2 - Año 2015. SEDOM (Sociedad Española de Documentación Médica), pp 43-48
  • A. Ríos, C. Pratdepàdua, J. Ayza, M. Nozal, M. Rovira. "Diccionario Clínico para iSalud". Papeles Médicos Vol. 23, Número 2 - Año 2015, pp 28-34. SEDOM (Sociedad Española de Documentación Médica
     

LIBROS Y CAPÍTULOS DE LIBROS

  • EA Kirchner, J. de Gea Fernández, P. Kampmann, M. Schröer, JH Metzen, F. Kirchner. Intuitive Interaction with Robots -Technical Approaches and Challenges. In Formal Modeling and Verification of Cyber ​​Physical Systems, Springer Verlag GmbH Heidelberg, pages 224-248, Set / 2015. ISBN: 978-3-658-09993-0.
     

CONTRIBUCIONES A CONGRESOS

  • F. González, J. Martin-Arnedo, S. Alepuz, JA Martinez, "EMTP modelo of a bidirectional multilevel solid state transformer for distribution system studies". IEEE Power and Energy Society General Meeting (PES 2015). Vol. 1, pp. 1-5. 26-30 Julio 2015, Denver (CO), USA. Electronic ISBN: 978-1-4673-8040-9. Print ISSN: 1932-5517.
  • A. Ríos, A. Graupera, C. Pratdepàdua, J. Ayza, L. Janer. "Registro de información codificada desde las Estaciones Clínicas mediante servidoras terminológicos". Ponencia Inforsalud 2015, Febrero 2015.
     

JORNADAS Y CONFERENCIAS

  • J. de Gea Fernández, D. Mronga, M. Wirkus, V. Bargsten, B. Asadi, F. Kirchner. Towards Describing and Deploying Whole-Body Generic Manipulation Behaviours. In 2015 Space Robotics Symposium, 29.10.-30.10.2015, Glasgow, IET, University of Strathclyde, 2015.
     
  • V. Bargsten, J. de Gea Fernández. Comp: Development of a 6-DOF Compliant Robot Arm for Human-Robot Cooperation. In Proceedings of the 8th International Workshop on Human-Friendly Robotics, (HFR-2015), 21.10.-23.10.2015, Munich, 2015. Technische Universität München (TUM).