“La realidad aumentada incrementa la eficacia de nuestros procesos”

Hace unos meses, Telefónica llegaba a un acuerdo con Navantia  para ofrecerle las infraestructuras, seguridad y comunicaciones necesarias para alojar una innovadora plataforma digital con las últimas tecnologías en el diseño, construcción y apoyo al ciclo de vida de los buques de la Armada y así contribuir en el plan de transformación digital de la compañía.

De este modo Navantia podrá disponer de todas las herramientas de digitalización en el proceso de vida de los buques, desde su diseño con un software avanzado, pasando por la construcción hasta completar el apoyo al ciclo de vida con la creación de un gemelo digital. Este acuerdo marca un nuevo hito en la relación de Telefónica con Navantia con quien la operadora también está trabajando en uno de los proyectos adjudicatarios del plan de ayudas al 5G del Ministerio de Asuntos Económicos y Transformación Digital.

En concreto se trata de un proyecto de industria 4.0, enmarcado en el plan de digitalización de Navantia Astillero 4.0, para asistencia técnica remota a las máquinas en producción con realidad aumentada y modelos 3D; visualización de piezas en el escenario real para identificar posibles incidencias y streaming 3D en tiempo real para validar con exactitud los bloques construidos del barco. Sobre todos estos proyectos hemos tenido la oportunidad de charlar con Donato Martínez, CTO de Navantia.

[MCPRO] Con un proyecto como el que se está implantando en Ferrol, ¿hasta qué punto se revoluciona la forma de trabajar en los astilleros?

[Donato Martínez] La complejidad de los productos de Navantia necesita de un modelo 3D con cientos de miles y, en algunos casos, millones de componentes por buque, así como miles de documentos de diseño, resultados de inspecciones y muchos otros.

En una Navantia digital, esta información necesita estar disponible instantáneamente en todas las etapas del proceso productivo para todas las personas que en él participan, ya sea en oficinas, talleres o a bordo de los buques en construcción. Asimismo, es importante resaltar que un astillero como el de Ferrol tiene una superficie de unos 700.000 m2 (equivalente a casi 200 campos de fútbol), por lo que la movilidad es un requisito irrenunciable.  No obstante, las tecnologías actuales de comunicación (redes 3G, 4G, LTE) plantean muchos inconvenientes y limitan la productividad.

[MCPRO] ¿En qué punto de la implantación de la tecnología os encontráis?

[Donato Martínez] En la actualidad se ha desarrollado un piloto de 5G en el taller de elaborado de nuestro astillero de Ferrol que nos ha permitido comprobar la eficacia de la solución en tres aspectos, concretamente la Realidad Aumentada/Mixta, la teleasistencia y el Control Dimensional.

La asistencia técnica remota mediante realidad aumentada y modelos 3D para diagnóstico y soporte: este caso de uso habilita, mediante técnicas de realidad aumentada que superponen videoconferencia, modelos 3D de la máquina e indicaciones gráficas, que un operario local no especializado pueda realizar tareas de reparación o mantenimiento con la asistencia de un especialista remoto y así reducir el tiempo de parada de la cadena industrial.

En la actualidad, la maquinaria y dispositivos que se usan en una cadena de montaje y procesos industriales son muy complejos, lo que conlleva un soporte muy especializado que pocas personas o aplicaciones son capaces de dar. La consecuencia directa es que, cada vez que se avería una pieza importante, es necesario esperar a que venga de forma presencial un especialista de la empresa proveedora, lo cual puede tardar días, con la consecuente pérdida de productividad en la cadena de montaje.

Con este caso de uso se solventa esta situación. La visualización de piezas virtuales en un entorno real que permite verificar, dentro de un escenario real, cómo van a quedar los trabajos de construcción que se han diseñado, antes de proceder a su fabricación y a la planificación del montaje.

Este caso de uso exige la colocación, en una imagen de realidad aumentada, de dicha infraestructura con exactitud milimétrica, algo no realizado hasta el momento. Así por ejemplo, se puede verificar que una tubería va a encajar perfectamente en un habitáculo ya construido de un barco antes de proceder a su manufactura. De este modo, se podrá detectar, por ejemplo, de forma temprana la posible inconsistencia en el diseño, con el importante ahorro de tiempo y recursos que ello conlleva.

Finalmente es importante dar soporte al proceso de construcción de los buques de forma modular con bloques que se ensamblan. Un aspecto crítico es la verificación de que cada uno de los “bloques” va a encajar a la perfección con los demás.

Hoy en día esta tarea se realiza con herramientas de scan láser 3D que generan cantidades ingentes de información que deben ser analizadas en local por ordenadores de gran capacidad. En este caso de uso se aprovecha el gran ancho de banda de 5G para enviar la nube de puntos escaneada vía streaming a ordenadores colocados en el edge computing de la red móvil, de forma que se pueda realizar este “levantamiento de realidad en 3D” sin necesidad de tener ordenadores de gran capacidad en el lugar de la obra, ni de desplazar personal altamente especializado a cada sitio. De hecho, una sola persona podría verificar el correcto estado de la fabricación en bloques en múltiples lugares sin necesidad de desplazarse. Un proceso que a día de hoy lleva días, se hace al instante.

Independientemente de dicho piloto 5G y dentro del marco de nuestro Plan de Transformación Digital, hay otras tecnologías ya en fase más avanzada de implementación. Como ejemplos podemos citar la analítica predictiva, el modelado y la simulación de procesos, el IoT, los nuevos materiales, y cabe destacar especialmente los de- sarrollos que estamos realizando para el Gemelo Digital en nuestro proyecto de Fragatas F110.

[MCPRO] ¿Por qué es importante la baja latencia en un proyecto de este tipo?

[Donato Martínez] Como decíamos antes, el habilitar la movilidad para grandes cantidades de datos y mínima latencia es uno de los beneficios más significativos que esperamos de las nuevas tecnologías para nuestro proceso productivo.

La teleasistencia, la transmisión rápida y fiable de video en streaming, la captura de datos en tiempo real, el control dimensional y, muy especialmente, el uso de Realidad Aumentada/Mixta en el taller o a bordo requieren de una muy baja latencia para garantizar una experiencia de usuario práctica y productiva, cosa que sólo una tecnología como 5G puede aportar.

Por último, dentro de pocos años, las máquinas y sensores de IoT 5G podrán aprovecharse de la computación en el extremo. Esto hará que su coste se reduzca y aparezcan muchos más casos de uso.

[MCPRO] Para las tareas en las que se utiliza realidad aumentada habéis optado por las Hololens de Microsoft, ¿cuáles son las ventajas de estas gafas de realidad aumentada frente a otros modelos de la competencia?

[Donato Martínez] Varias son las razones por las que nos hemos decantado por este modelo de gafas:

• El respaldo de una compañía de grandes dimensiones, estable y con experiencia en la creación de hardware para uso por cliente final. Esto nos da garantía de continuidad y soporte así como el respaldo de una comunidad de desarrolladores.
• Las herramientas, lenguajes e interfaces de integración son razonablemente standard y están bien documentados. Esto nos permite una buena integración con nuestro ecosistema y ecosistemas de terceros.
• Microsoft ha puesto un especial énfasis en la seguridad, tanto del uso del hardware
  como del software. Es posible el empleo de mecanismos de cifrado de contenido y comunicaciones de nivel militar, crítico para el tipo de aplicaciones considerado.
• Posicionamiento 6dof sin necesidad de balizas externas aunque mejorable en precisión sise usan. Puede resolverse con el mismo HW tanto un posicionamiento en exteriores menos preciso como un posicionamiento en interiores calibrado.
• Son las gafas con mayor campo de visio?n del mercado. Adema?s disponen de un contraste y nits muy altos habilita?ndolas para uso en el exterior
• Deteccio?n de gestos de manos y voz. Operacio?n sin necesidad de abandono de la tarea en curso.
• Son unas gafas realmente de Realidad Mixta, donde se puede superponer en el entorno visual del operario, y en tiempo real, no solo instrucciones de operacio?n/mantenimiento (tipo texto) sino tambie?n elementos virtuales, como modelos 3D de las ma?quinas o las piezas a fabricar/montar, y documentacio?n tradicional o multimedia.

En resumen, aunque originalmente consideramos otros modelos, lo que al final nos hizo decantarnos por las HoloLens2 fue lo bien que conjugaban todas las prestaciones técnicas requeridas y el historial de la compañía detrás de las mismas. No en vano, Microsoft es la única compañía que recientemente ha obtenido un pedido de 1.000 millones de dólares en gafas AR para uso en entorno rugged (militar).

[MCPRO] Recientemente también habéis firmado con Telefónica un acuerdo de colaboración en el ámbito de ciberseguridad ¿Qué actuaciones y áreas abarca este acuerdo?

[Donato Martínez] Ambas compañías colaboraremos en el diseño, suministro, configuración e implantación de soluciones y tecnologías de ciberseguridad, así como en simulación, capacitación y entrenamiento.Este trabajo es fruto de un acuerdo de colaboración para comercializar y desarrollar proyectos de ciberseguridad y seguridad tecnológica integral para la Defensa y el sector naval.

Telefónica y Navantia trabajaremos también conjuntamente en proyectos para las áreas de construcción, mantenimiento y modernización de buques, en otros relacionados con la implantación de la Industria 4.0 en astilleros y en proyectos de I+D+i relacionados con estos ámbitos.

Las dos empresas hemos identificado varios proyectos estratégicos en los que esta colaboración se pondrá en práctica, incluyendo oportunidades internacionales en países como Chile y Perú. En el ámbito nacional, ambas compañías trabajaremos conjuntamente en la ciberseguridad del submarino S-80 y de las fragatas F-110.

[MCPRO] ¿Cuáles son los próximos pasos a seguir para llegar a la Navantia 4.0?

[Donato Martínez] Continuamos avanzando en nuestro Plan de Transformación Digital en las seis líneas de actuación que nos hemos marcado: Productos Inteligentes, Servicios Inteligentes, Procesos Operativos 4.0, Procesos Corporativos 4.0, Personas y Cultura 4.0 y Plataformas y Arquitectura Digital. Existen decenas de proyectos de digitalización en marcha aunque destacamos dos:

• El desarrollo del Gemelo Digital sigue su curso y ya tenemos un prototipo (y un compromiso con la Armada de cara a la F110). Se está realizando el diseño de sistemas de soporte al Ciclo de Vida para el Sostenimiento Inteligente, se están realizando múltiples actuaciones en el ámbito de Fábrica Inteligente para la mejora de las operaciones y la consecución del Gemelo Digital de la planta y en general se sigue avanzando para cumplir el objetivo de Navantia 4.0 que nos hemos marcado.
• Asimismo, los trabajos para implantar la Plataforma Digital de Navantia (conocido como el Proyecto ELCANO) continúan a buen ritmo. Tenemos una primera versión disponible de la solución de Siemens y en los próximos días arrancará la implantación de S/4 HANA.