Protección frente a incendios en las fábricas y reducción de los tiempos de parada: las ventajas de las imágenes térmicas para las líneas de producción internacionales

En la producción de vehículos eléctricos es importante no subestimar el peligro de incendios. Puesto que estos pueden provenir incluso de pequeños componentes, es imprescindible aplicar una estricta monitorización. Trabajando en estrecha colaboración, SICK y el fabricante de cámaras infrarrojas FLIR han desarrollado una combinación de tecnología moderna de termografía y escaneado y han presentado la solución adecuada para un fabricante de automóviles.

Según la Agencia internacional de la Energía, de aquí a 2050 deben ponerse en circulación dos mil millones más de vehículos eléctricos para alcanzar el ambicioso objetivo global de cero emisiones netas. Las baterías de iones de litio permiten un accionamiento de los vehículos respetuoso con el medio ambiente.

¿Pero qué ocurre si hay un fallo? Antes incluso de que las baterías para el accionamiento se monten en el motor, estas deben estar ligeramente cargadas. Esto es así porque, si se montasen totalmente descargadas, esto acarrearía consecuencias negativas tanto para fabricantes como para consumidores y consumidoras: una baja capacidad, una descarga más rápida o incluso la formación de cortocircuitos.

Además, podrían producirse incendios, lo que causaría unos daños catastróficos para los vehículos y para la infraestructura viaria o incluso poner en peligro vidas humanas. En este caso resulta irrelevante en qué punto de la cadena de suministro se cause el incendio. 

En el sector de los vehículos eléctricos existe una alta demanda de sistemas para la detección de posibles riesgos en las baterías a fin de evitar la aparición de estos incendios.

Prevenir incendios de las baterías con SICK Hotspot Detection

Un fabricante de automóviles alemán necesitaba urgentemente la posibilidad de detectar posibles baterías defectuosas en una cadena de montaje nueva. En un plazo de solo tres meses debía desarrollarse, testarse e implementarse una interfaz que permitiese la detección térmica de las baterías durante su producción, un proceso que normalmente suele llevar un año.

Gracias al desarrollo de un sistema que detecta las zonas calientes y los posibles incendios en transbordadores y en túneles de gran envergadura (como el túnel de San Gotardo en Suiza con 16 km de extensión), SICK partía ya con la experiencia y los conocimientos requeridos para acometer un proyecto de estas dimensiones. Para poder cumplir con todos los requisitos técnicos con seguridad y proporcionar la tecnología de imágenes térmicas adecuada, SICK buscó el apoyo de la empresa FLIR. 

A través de una interfaz personalizada debía comprobarse de forma precisa la evolución térmica de cada batería y exportar y transferir los datos correspondientes a un servidor en el que pudieran efectuarse análisis comparativos en caso de anomalías. 

Tras sopesar cuidadosamente la cuestión de a partir de qué tamaño debía este moderno sistema detectar las zonas calientes, SICK se decidió combinar su nuevo sistema Area Hotspot Detection (AHD) con la cámara de imágenes térmicas de FLIR.

En la línea de montaje: vista general de una batería de vehículo defectuosa

¿Cuánto puede costar una batería defectuosa al fabricante? “Aquí el peligro no existe solo para una única batería, sino para toda la instalación”, nos cuenta Lukas Wallimann, Product Manager de SICK AG. “Una sola unidad defectuosa puede causar grandes daños en vehículos muy caros y dejarlos en estado irreparable incluso antes de que salgan de la cadena de producción”. Además, en caso de incendio puede ser necesario cortar toda la producción y dejar los valiosos equipos en estado de espera. Cuanto más tiempo se tarde en reanudar la producción, mayores serán los daños económicos. Para un funcionamiento sin sorpresas y con el mayor grado de seguridad posible en la fabricación e implementación de las baterías en los vehículos, el Area Hotspot Detection System va un paso más allá en el control de las unidades de la línea de producción en comparación con otros métodos de control. Los métodos de inspección convencionales, como la termografía láser, necesitan aislar los distintos componentes de la batería para medir su temperatura individualmente. Por el contrario, el uso de la cámara térmica garantiza al Area Hotspot Detection System el análisis de cada unidad como un todo. Las imágenes obtenidas con infrarrojos permiten visualizar todas las zonas con valores térmicos elevados en tiempo real mientras las baterías van pasando por la cámara. El sistema alerta al personal de posibles problemas y se encarga de que las unidades con una temperatura por encima del umbral establecido se retiren de inmediato de la cadena de producción y se neutralicen antes de que puedan ocasionar daños materiales o reputacionales.

Integración sencilla para una inspección independiente de la interfaz

El sistema debía ser capaz de comunicarse a través de PROFINET (el estándar técnico para la comunicación de datos a través de Industrial Ethernet) y de almacenar los datos de forma descentralizada e intercambiarlos para su análisis. El Area Hotspot Detection System resuelve también los requisitos necesarios para ello. Puesto que el personal operario está también involucrado en este proceso, puede acceder a toda la información en tiempo real y tomar decisiones apoyadas en los datos en función de la situación. En un escenario totalmente automatizado existiría el riesgo de que se rechazaran componentes que aún son funcionales. La interfaz TCP/IP permite adicionalmente la integración en un sistema superior o en otro sistema existente, ya que las interfaces entradas y salidas digitales de PROFINET cumplen con todos los requisitos para el reequipamiento de las líneas de producción existentes.

Trabajando en estrecha colaboración, y a pesar de contar con unos plazos ajustados, SICK y FLIR han presentado al fabricante de automóviles una solución de sensores versátil que se integra en distintos sistemas de prácticamente cualquier entorno.  

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