Proyectos CARTIF

ORGANIC

Transformación biológica de los procesos de fabricación aditiva para la fabricación sostenible de productos bioinspirados

Descripción

ORGANIC tiene como objetivo liderar la transformación biológica de los procesos de fabricación aditiva (AM) a través de la integración de inspiración natural en el diseño de estructuras, tecnologías bio-inteligentes y el uso de biomateriales totalmente reciclables en la tecnología Fused Granulate Fabrication (FGF). Se desarrollarán una herramienta de optimización integrada basada en relaciones proceso-estructura-propiedad-desempeño (PSPP), equipamiento FGF digitalizado de alta precisión y un sistema de control cognitivo con capacidades de auto-configuración, auto-monitoreo, auto-optimización y auto-reparación. Además, el sistema «gentelligence» basado en inteligencia artificial permitirá la evolución continua del proceso de fabricación, asegurando una producción sostenible y eficiente. Como resultado final, el proyecto validará estas tecnologías mediante la fabricación de un demostrador de componentes de palas para aerogeneradores offshore optimizados y totalmente reciclables.

Objetivos

  • Marco de fabricación aditiva (AM) Gentelligent. Gentelligence vincula los datos de diseño, producción y calidad a través de gemelos digitales semánticos y gráficos de conocimiento basados en inteligencia artificial, lo que permite una producción autoadaptativa, sin defectos y sostenible. Desde la fabricación correcta a la primera hasta los materiales bioinspirados, impulsa fábricas más inteligentes, flexibles y preparadas para el futuro.
  • Open CAx: Optimización de estructuras reticulares bioinspiradas. Un único flujo de trabajo integrado que vincula el diseño, la trayectoria de la herramienta y la planificación del proceso permitirá la creación eficiente de estructuras reticulares bioinspiradas. Este enfoque mejora el rendimiento estructural al tiempo que reduce el peso y el uso de materiales, lo que da como resultado componentes resistentes, ligeros y sostenibles. Las herramientas basadas en la inteligencia artificial predicen el comportamiento y el rendimiento de los materiales, lo que proporciona un control preciso de cada parámetro para garantizar que todos los diseños cumplan su función prevista.
  • Impresión FGF avanzada para compuestos de origen biológico. Un sistema de fabricación por fusión de gránulos (FGF) de gran formato permitirá la producción de componentes de alto rendimiento a partir de materiales de origen biológico. La extrusión controlada con precisión, la supervisión en tiempo real y la gestión térmica avanzada proporcionan piezas resistentes, ligeras y sostenibles, optimizadas a nivel de fibra.
  • Control Self-X AM. La Fabricación Aditivia (AM) tradicional tiene dificultades con las variaciones en tiempo real, lo que a menudo provoca defectos, especialmente con materiales de origen biológico. Estamos a punto de cambiar esto con un sistema de control adaptativo Self-X que predice, optimiza y corrige en tiempo real. Su marco de autovigilancia y autorreparación impulsado por IA garantiza una mayor fiabilidad, repetibilidad y calidad, transformando la compleja impresión de biocompuestos y aumentando al mismo tiempo la eficiencia y la sostenibilidad.
  • Fabricación a gran escala inspirada en la biología. La construcción de estructuras complejas inspiradas en la biología a gran escala supone un gran reto para la fabricación aditiva. La variabilidad de los materiales, la estabilidad de los procesos y la integridad estructural suelen limitar el rendimiento, especialmente en el caso de los compuestos de origen biológico. Abordamos este reto combinando materiales avanzados reforzados con fibras, sistemas de fabricación aditiva autoadaptables y optimización del diseño basada en inteligencia artificial.

Acciones

    • Desarrollo del sistema de control cognitivo para el proceso FGF, basado en aprendizaje profundo y optimización en tiempo real.
    • Diseño e implementación de la arquitectura biointeligente de control, integrando capacidades self-X (autoconfiguración, automonitorización, autooptimización y autorreparación).
    • Integración del sistema de control con la plataforma digital AAS/gemelo digital del proyecto, asegurando la comunicación en tiempo real y la interoperabilidad con los sensores y actuadores del sistema.
    • Validación experimental y ajuste de los algoritmos de control biointeligente en el demostrador FGF de AIMEN, garantizando el rendimiento autónomo y sostenible del proceso de impresión.

Resultados Esperados

  • Sistema de control cognitivo para FGF operativo, capaz de optimizar en tiempo real los parámetros de impresión mediante inteligencia artificial y aprendizaje por refuerzo para un sistema AM.
  • Resultado explotable del proyecto OER2: Estrategias de control self-X en tiempo real.

Línea I+D

  • Optimización de la gestión de operaciones en fabricación.

Socios

Horizonte Europa

101178127

Presupuesto Total: 4.994.822,50€

Presupuesto CARTIF: 430.906,25€

Financiación CARTIF: 430.906,25€

Duración: 01/06/2025 – 30/11/2028

Responsable

Daniel Gómez Martín

División de Sistemas Industriales y Digitales

dangom@cartif.es

Networking

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