Digitalización y Optimización de Procesos industriales a través del laboratorio Indar Open Lab

Descripción de la actividad de la organización

ZYLK es una compañía experta en diseñar proyectos estratégicos de transformación digital para entornos de misión crítica, pivotados sobre Inteligencia Artificial (IA) y Big Data bajo tecnologías open source. ZYLK es también partner oficial de Cloudera y LifeRay.

Sector

Consultoría informática

Nº de personas empleadas

40

Localización

Ribera de Axpe 11, ed.A, 203, 48950, Erandio, Bizkaia

Antecedentes

La industria actual enfrenta un estancamiento derivado del uso de tecnologías tradicionales. Para contrarrestar esta situación, se han implementado medidas enfocadas en el almacenamiento de datos generados durante los procesos de fabricación, preservando información valiosa sobre su desarrollo. No obstante, para aprovechar plenamente estos datos, es imprescindible avanzar hacia metodologías innovadoras que permitan utilizarlos estratégicamente, garantizar la gobernanza del dato y dirigir la industria hacia la digitalización y los estándares de la Industria 4.0.

Reto

El desafío principal consistía en digitalizar la captura de datos en los procesos de soldadura MAG (Metal Active Gas) para mejorar tanto la eficiencia como la calidad del proceso. La implementación de un sistema de monitorización en tiempo real y análisis predictivo debía permitir la identificación y corrección de problemas durante la operación, optimizando la calidad del producto final y reduciendo costes, integrando técnicas avanzadas de Inteligencia Artificial para predecir fallos y optimizar parámetros de soldadura, orientado a proporcionar una ventaja competitiva en el mercado.

Razones para ser considerado un Caso Práctico de Innovación

Porque el laboratorio Indar Open Lab ofrece a las empresas un sistema integral para digitalizar y optimizar procesos industriales clave, como la soldadura o fabricación aditiva. Su entorno híbrido combina el análisis de datos y alertas en tiempo real con la explotación avanzada de información en la nube mediante Inteligencia Artificial, permitiendo a las organizaciones dar el salto hacia la digitalización de manera segura y confiable. Este enfoque transforma la gestión de datos en un recurso estratégico para la modernización industrial en el marco de la Industria 4.0.

Indar Open Lab es el resultado de una colaboración innovadora entre ZYLK y el centro tecnológico Lortek, diseñado para digitalizar y optimizar procesos industriales. Este laboratorio combina tecnologías de Big Data, Inteligencia Artificial y análisis en tiempo real, ofreciendo un entorno híbrido que integra lo mejor de la infraestructura local y la nube, y proporciona un espacio seguro para la experimentación y validación de soluciones industriales avanzadas.
Ubicado en las instalaciones de Lortek, el laboratorio cuenta con servidores de alto rendimiento que alojan máquinas virtuales mediante Proxmox, un sistema operativo basado en Linux. Esta infraestructura on-premise permite capturar datos en tiempo real de celdas de fabricación equipadas con maquinaria, sensores, sistemas robóticos y PLCs. Estas celdas replican entornos de producción reales, lo que habilita a las empresas para probar estrategias de digitalización ajustadas a sus procesos específicos. Por otro lado, el entorno cloud, desplegado en Microsoft Azure, amplía las capacidades del laboratorio mediante herramientas de análisis intensivo y entrenamiento de modelos de inteligencia artificial.
En el caso específico de la soldadura MAG, Indar Open Lab ha permitido capturar datos críticos, como voltaje, corriente y temperatura, utilizando herramientas de integración y procesamiento de datos en tiempo real. Estos datos se alojan en una base interna para su análisis posterior. A través de una aplicación interactiva, los usuarios pueden visualizar series temporales, matrices de correlación, gráficos tridimensionales y diagramas de dispersión, facilitando la identificación de patrones, tendencias y relaciones entre variables que optimizan el proceso.
La integración de técnicas avanzadas de Inteligencia Artificial ha sido clave para transformar estos datos en conocimiento accionable. Mediante algoritmos de clustering, el laboratorio detecta agrupaciones subyacentes en las series temporales, revelando comportamientos que no son evidentes a simple vista. Este enfoque permite ajustar parámetros de soldadura y mejorar la eficiencia del proceso de forma continua. Además, el sistema de alarmas desarrollado procesa datos en streaming y genera alertas en tiempo real ante desviaciones significativas, asegurando una respuesta inmediata que garantiza la calidad y consistencia del producto final.
Indar Open Lab no solo ha optimizado el proceso de soldadura y mejorado la disponibilidad de los equipos, sino que también ha establecido un modelo replicable y escalable para otros sectores. Su diseño modular permite adaptarse a nuevos contextos, como la fabricación aditiva, y explorar aplicaciones emergentes en la Industria 4.0.
Este proyecto de Indar Open Lab ha contado a lo largo de su andadura con el apoyo de programas de ayuda tales como Hazitek, Industria Digitala y Fast Track Innobideak de Spri, CDTI Misiones y Horizon Europe.

-En 2021, se diseñó el laboratorio Indar Open Lab, derivado de un proyecto de I+D en el que estaban colaborando Zylk y Lortek. Se definió la arquitectura del laboratorio, combinando un entorno híbrido que incluyera una infraestructura on-premise para la monitorización en tiempo real y capacidades cloud para el análisis avanzado. Durante esta etapa, se seleccionaron las tecnologías clave, como Cloudera, software de IoT para recogida de datos y herramientas de IA para optimizar la integración de datos.
-En 2022 se procede a montar toda la infraestructura relativa a Indar Open Lab, con toda la estructura de servidores, equipos, sistemas de software y licencias necesarias.
-En 2023 comienzan los casos de uso del laboratorio. ZYLK, en colaboración con Lortek, analizó las limitaciones actuales de los procesos de soldadura, permitiendo identificar áreas críticas como la falta de aprovechamiento de los datos generados y la necesidad de implementar tecnologías avanzadas para su análisis y explotación. Para ello, se realizaron varias acciones clave:
• Despliegue de sensores especializados en los equipos de soldadura para capturar variables críticas como voltaje, corriente y temperatura. También se instalaron redes IoT para asegurar la transmisión de datos en tiempo real al laboratorio.
• Se entrenaron algoritmos de aprendizaje automático para detectar patrones, prever fallos y optimizar los parámetros del proceso de soldadura. Estos modelos se validaron mediante pruebas piloto en entorno controlado.
• Se llevaron a cabo pruebas de integración con el sistema de monitorización y análisis, evaluando su rendimiento en entornos reales de soldadura. Los resultados permitieron ajustar modelos y perfeccionar las funcionalidades de la solución.
• Se establecieron métricas clave, como la reducción de defectos, la mejora en la calidad del producto final y el ahorro en costos operativos. Además, se implementó un sistema de feedback continuo para detectar oportunidades de mejora.

• La implementación del sistema ha permitido alcanzar un conocimiento profundo y un control integral del proceso de soldadura, mejorando significativamente la automatización y autonomía operativa. Además, se ha consolidado la gobernanza del dato en cada etapa del proceso, garantizando la trazabilidad, integridad y explotación eficiente de la información generada.
• Se logró una reducción del 85% en los defectos de soldadura, optimizando significativamente la calidad de los productos finales. Este avance fue posible gracias a la implementación de sistemas de monitorización en tiempo real que detectan anomalías durante el proceso, permitiendo correcciones inmediatas. Los algoritmos de Inteligencia Artificial, entrenados con datos históricos y operativos, identificaron patrones críticos que antes no eran visibles, permitiendo ajustes precisos en los parámetros de soldadura.
• El sistema desarrollado posee una estructura modular que lo hace fácilmente replicable en otros contextos industriales. Su diseño permite adaptarse a entornos que manejan series temporales y grandes volúmenes de datos, facilitando su integración en nuevos procesos de fabricación.
• La experiencia acumulada a través de este proyecto ha permitido a ZYLK adquirir un conocimiento específico sobre las necesidades y retos de la industria de soldadura. Este conocimiento ha tenido un impacto directo en la capacidad de la empresa para ofrecer soluciones personalizadas a clientes de sectores como aeronáutica y automoción, ampliando su alcance hacia nuevos mercados interesados en la digitalización de procesos.

- Hazitek

- Fast Track Innobideak

- Industria digitala

- Misiones de Ciencia e Innovación