UNIVERSIDAD PÚBLICA DE NAVARRA

El sistema desarrollado por el ingeniero Ander Azcarate en la UPNA evalúa y propone la alternativa que mejor se ajuste al índice de de este tipo de máquinas

Ander Azcarate Olaran ha desarrollado en su tesis doctoral un modelo para diseñar máquinas herramienta medioambientalmente sostenibles y ha determinado un índice que permite comparar alternativas de diseño y medir la evolución de una empresa y su gama de productos desde el punto de vista de la sostenibilidad. Para validar el modelo propuesto, lo aplicó en el diseño de una familia de fresadoras y estudió tres configuraciones diferentes de máquina. “Se ha demostrado que el sistema es capaz de evaluar y proponer una alternativa, que en el caso estudiado mejoró en un 23% el índice de sostenibilidad de la máquina con respecto al diseño actual”.

Taladros, tornos, fresadoras, prensas, pulidoras, sierras, perfiladoras, etc. son algunas de las máquinas herramienta utilizadas en las diferentes industrias. El modelo desarrollado por Ander Azcarate se integra en una única plataforma informática, con diferentes módulos, que gestiona, evalúa y analiza las futuras innovaciones tecnológicas de las arquitecturas de máquinas. Su trabajo presenta además, basándose en esos factores, un Índice de Sostenibilidad de Máquinas Herramienta (ISMH) que es único en este campo científico. “Gracias a este índice, las empresas fabricantes podrán estudiar la evolución, en términos de sostenibilidad, de su cartera de productos y dirigir la concepción de futuros diseños para aumentar dicha cartera”, señala Azcarate

En concreto, la aplicación informática, gracias a los parámetros que tiene predefinidos y con las indicaciones que introduzca el diseñador de la máquina herramienta, es capaz de realizar los cálculos necesarios de manera mucho más rápida y eficiente. En la operación tiene además en cuenta los tres vectores principales de la sostenibilidad: el económico, el ambiental y el social.

“El índice que propongo está compuesto por esos 3 vectores principales y cada uno de ellos dispone a su vez de atributos principales como pueden ser el coste de ciclo de vida, la productividad, la precisión, el consumo eléctrico, el consumo de materiales, la seguridad, la facilidad de uso y la ergonomia”. El ISMH ideado por este investigador está adaptado al sector de la máquina herramienta, pero que puede servir de guía para otros productos.

La tesis “Modelo para el diseño de máquinas herramientas sostenibles”, dirigida por el profesor del Departamento de Proyectos e Ingeniería Rural de la UPNA, Paulino Martínez Landa, ha obtenido la calificación de sobresaliente cum laude. Ander Azcarate, ingeniero industrial y responsable de la línea de investigación e innovación estratégica en el centro tecnológico Ideko Sociedad Cooperativa, ha centrado su actividad investigadora en los ámbitos de inteligencia competitiva, gestión de la creatividad y desarrollo de nuevos productos y/o servicios en el ámbito de la máquina herramienta.

A la hora de evaluar la sostenibilidad de las diferentes alternativas de producto planteadas, el concepto más importante para las empresas fabricantes y usuarios de máquinas herramienta es el del coste de ciclo de vida. “El software es capaz de definir modelos de costes en tres dimensiones, teniendo en cuenta las fases del ciclo de vida, las categorías de costes y las arquitecturas de las máquinas herramienta -indica-. Además, esta herramienta puede calcular y analizar costes de ciclo de vida de diferentes alternativas, visualizando mediante diferentes vistas y representaciones gráficas los principales elementos de costes en los que incurren los sistemas a lo largo de su ciclo de vida”.

En el aspecto ambiental, se ha desarrollado una metodología personalizada para analizar el impacto ambiental de máquinas herramienta a lo largo de su ciclo de vida. Así, la aplicación simplifica el análisis del impacto medioambiental de máquinas herramienta, identifica aspectos medioambientales para el sector, realiza un inventario específico de materiales y procesos y ofrece un grupo de medidas específicas para reducir el impacto medioambiental.

Por último, el vector social plantea diferentes alternativas basadas en conceptos relacionados con la interacción entre el hombre y la máquina: seguridad, ergonomía, comunicación, facilidad de uso, etc., aspectos que deberán ser tenidos en cuenta por los diseñadores de máquinas herramienta a la hora de evaluar las diferentes alternativas de arquitecturas del producto propuestas por el sistema.

Caso de estudio

Con el objetivo de validar el modelo propuesto, éste fue aplicado en la empresa Soraluce Sociedad Cooperativa, en concreto en el diseño de una familia de fresadoras de columna móvil para el mecanizado de bujes de . Se demostró que el sistema es capaz de evaluar y de proponer la alternativa que mejor se ajusta a los criterios de evaluación que definen el Índice de Sostenibilidad de Máquinas Herramienta. En el caso estudiado, la alternativa que mejor valor adoptó en términos de sostenibilidad mejoró en un 23% el índice de sostenibilidad, con respecto al diseño actual de máquina que la empresa tiene para el mecanizado de los bujes eólicos.