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El proyecto VINOPTICS se ha centrado en mejorar la calidad y la productividad en el proceso de elaboración del vino controlando determinados parámetros a los largo de todo el proceso a través de las tecnologías ópticas. Durante el proyecto, las AEI’s SECPhO e INNOVI han trabajado para generar soluciones a las diferentes problemáticas en este ámbito con tecnologías ópticas y fotónicas.

En el proyecto VINOPTICS nos hemos dirigido a un ámbito para el cuál las tecnologías ópticas y fotónicas tienen mucho que decir en los próximos años: el sector del vino. Nos hemos centrado en las empresas que desarrollan maquinaria y equipos para laboratorios pues es a través de estas máquinas que se puede aportar innovación fotónica. En este sentido nos hemos apoyado en el cluster INNOVI (Principal AEI del sector vitivinícola en Cataluña).

Se planteó un proyecto totalmente a medida orientado a generar proyectos de innovación colaborativos a partir de convertir una serie de innovation topics concretos en sólidas propuestas.

Este proceso lo hemos hecho a través de las siguientes actividades principales:

• Detección de los subproyectos o partes del proyecto.
• Creación de grupos de trabajo reducidos con personal técnico.
• Desarrollo de un workshop orientados a concretar propuestas sólidas.
• Acompañamiento de los grupos de trabajo en la elaboración de las propuestas.
• Apoyo en la búsqueda de financiación.

El proceso de gestión de la innovación, así como la dinamización de las sesiones y elaboración de la documentación se ha llevado a cabo principalmente por el personal de SECPhO con el apoyo de los responsables del cluster INNOVI para la organización del workshop:

Las principales tareas que se han realizado son las siguientes:

• Reuniones entre ambas AEIs para enfocar el proyecto.
• Project Management: elaboración de agendas y calendarios.
• Elaboración de documentación de detección de oportunidades.
• Búsqueda proactiva de participantes.
• Comunicación y difusión de la actividad en medios off-line y on-line.
• Facilitación y dinamización del workshop.
• Generación de documentación detallada de las sesiones de trabajo.
• Creación de los grupos de trabajo y coordinación.
• Detección de fuentes de financiación.
• Acompañamiento a las empresas en la descripción del problema y propuestas de solución.

Entre las diferentes iniciativas surgidas de VINOPTICS, una de ellas fue BUBBLESENS, un proyecto de innovación colaborativa que se presentó a la convocatoria AEI2015 y fue financiado.

Algunas imágenes a continuación de actividades realizadas en VINOPTICS:

El proyecto RAILPHOTONICS se ha centrado en mejorar la seguridad del transporte ferroviario a través de la Inspección y Monitorización del material ferroviario móvil mediante tecnologías fotónicas. Durante el proyecto, las AEI’s SECPhO y Railgrup han trabajado para generar soluciones a las diferentes problemáticas en este ámbito con tecnologías ópticas y fotónicas.

Las actividades principales que se han impulsado han sido:

• Detección de los subproyectos o partes del proyecto.
• Creación de grupos de trabajo reducidos con personal técnico.
• Desarrollo de un workshop orientados a concretar propuestas sólidas.
• Acompañamiento de los grupos de trabajo en la elaboración de las propuestas.
• Apoyo en la búsqueda de financiación.

El proceso de gestión de la innovación, así como la dinamización de las sesiones y elaboración de la documentación se ha llevado a cabo principalmente por el personal de SECPhO con el apoyo de los responsables del cluster Railgrup para la organización del workshop.

A continuación, algunas imágenes del proyecto Railphotonics:

LIGHTSEEDS es un proyecto enfocado en dar los primeros pasos para crear una Red Europea de Incubadoras para Start-Ups fotónicas.

El objeto de este proyecto es la preparación de una propuesta para encajar en una convocatoria Europea u otras convocatorias posibles a nivel nacional/regional.

Los principales beneficios de poder crear dicha red de incubadoras serán: el incremento del volumen de nuevas Start-Ups y spin-offs; acelerar el acceso a mercado de las empresas de reciente creación en el ámbito de las tecnologías fotónicas; reducir el porcentaje de fracaso de las nuevas empresas basadas en tecnologías fotónicas; reforzar la estrategia RIS3 en regiones que han definido su especialización en fotónica; incrementar la colaboración entre Start-Ups y grandes empresas dentro de Europa.

Cada día son más los controles que se les exigen a las empresas productoras y envasadoras de alimentos. El aceite de oliva no es ajeno a esta gran demanda de seguridad alimentaria que se pide desde las diferentes administraciones con Europa a la cabeza. Hasta ahora las mediciones se realizan en los laboratorios sobre muestras de la producción. Pero no es suficiente. Se hace necesario poder medir el 100% de la producción.

En este entorno nació el proyecto Olivesens con el objetivo de desarrollar un sistema de bajo coste para la monitorización en tiempo real y directamente en la línea de producción del proceso de elaboración de aceite de oliva. Con este proyecto se prevé, entre otros beneficios, el incremento de la seguridad alimentaria debido a la integración masiva de estos sensores en la industria productora de aceite de oliva debido al bajo coste que tendrán estos sensores y los beneficios que aportará el control on-line del proceso de producción de AOV capaz de detectar on-line contaminantes.

Una de las técnicas de automatización avanzada aplicable al sector es la monitorización y caracterización del proceso on-line utilizando sensores avanzados no invasivos, como la tecnología NIR, objeto de este proyecto. Pero ocurre que el coste de estos sensores es elevado, por lo que su aplicación en la industria del aceite de oliva virgen es ínfima, aunque empiezan a aparecer algunos ejemplos.

Los participantes del proyecto son Tekniker, la Universidad de Jaén, el cluster INOLEO y el cluster SECPhO.

El problema que se ha tratado de resolver durante el proyecto ha sido doble:

1. Desarrollar un sensor on-line capaces de caracterizar el fruto de entrada y el aceite producido, detectando, por ejemplo, la aparición de contaminantes o el porcentaje de biocomponentes.
2. Lograr un sensor low-cost para que sea bien aceptado por la industria. El coste actual de este tipo de sensores (nos referimos a los sistemas NIR), que se emplean en la monitorización y control de procesos agroindustriales, es relativamente alto (>50.000) dificultando su implantación en línea.

Web del proyecto

A continuación se muestra una imagen del prototipo de sensor desarrollado en el proyecto Olivesens:

Fertisave. Revolucionando la aplicación selectiva de fertilizantes

El proyecto Fertisave es la primera parte del desarrollo de un sensor prototipo que colocado en un tractor permita medir en tiempo real la concentración de nitratos y fosfatos presentes en el suelo con el objetivo de optimizar, al paso del tractor, la aplicación de fertilizantes.

El objetivo de desarrollar un sensor de este tipo es doble: reducir el impacto medioambiental de los fertilizantes y reducir costes.

Para ello, en esta primera etapa se han realizado todo tipo de análisis experimentales con el objetivo de tener una prueba de concepto de la medición de los macronutrientes fósforo y nitrógeno mediante sensores fotónicos en catas de tierra con concentraciones de macronutrientes conocidas. Con esta información, se está trabajando en definir las especificaciones del equipo óptico y de diseño conceptual del sensor.

FERTISAVE se estructura a partir de una colaboración tecnológica entre SECPhO y los centros de investigación CEIT y CD6, miembros del mismo, en base a una necesidad planteada por el cluster FEMAC y sus socios.

Actualmente, antes de abonar un campo, no se conoce de forma detallada cuanta cantidad de fertilizante o purines se debe aplicar por lo que muchas veces se aplica en exceso.

La necesidad del mercado es conocer la cantidad de macronutrientes presentes en el suelo antes de abonar para poder aplicar los fertilizantes de forma más racional. Poder aplicarlos de una forma racional permitiría al agricultor:

Reducir el impacto medioambiental del proceso de abono de un campo (impacto que viene producido por la acción de los purines).

Reducir ligeramente los costes económicos en purines por parte del agricultor.

Con esta adecuada monitorización se puede realizar una gestión precisa de la cantidad de fósforo y nitrógeno en el suelo de cultivo para optimizar su concentración.

El agricultor conoce la composición del purín con el que abona el campo así que es necesario conocer la concentración de macronutrientes en el campo para optimizar la cantidad de purín. A día de hoy se puede conocer la cantidad de nutrientes una vez crecida la planta pero no antes de abonar.

Web del proyecto

Durante el proyecto se han hecho estudios con diferentes tipos de muestra de tierra fresca conteniendo todo tipo de minerales como se puede ver en la imagen.

Oxipack. Packaging inteligente para mejorar la seguridad alimentaria

El proyecto Oxipack ha tenido como objetivo mejorar la seguridad alimentaria en alimentos envasados a partir del desarrollo de un sensor impreso en el interior del packaging y que indica si el contenido de oxígeno supera un determinado umbral que pueda generar alteraciones en el alimento.

Esta tecnología incrementará los niveles de calidad en alimentación envasada mejorando la seguridad alimentaria para el consumidor final. Además incrementará la productividad de todas las empresas que participan en la cadena de suministro alimentario (desde la fábrica hasta el lineal del supermercado) ya que los alimentos defectuosos se rechazarán directamente en la línea de producción y por tanto no ocuparán recursos y tiempo de rechazo en fases posteriores de la cadena de suministro.

OXIPACK se ha desarrollado en colaboración entre los equipos de 2 prestigiosos centros tecnológicos: LEITAT y CD6-UPC, acompañados del cluster SECPhO. La colaboración surgió tras una serie de workshops impulsados por SECPhO y el Packaging cluster. En dichos workshops se estudiaron necesidades planteadas por la empresa Bossar.

Para tener el sistema completo, ha sido necesario desarrollar 2 componentes:

• Sensor colorimétrico impreso (colocado en el interior del packaging).
• Sistema óptico de captación (integrado en la línea de producción).

Web del proyecto

A continuación se muestra una imagen del prototipo desarrollado para el proyecto OXIPACK:

Nuevos faros que reducen accidentes de tráfico

El proyecto Camaleón ha consistido en el desarrollo de un nuevo dispositivo de señalización para los faros traseros de los vehículos que permita reducir el número de accidentes con peatones y entre vehículos a alta velocidad, además de reducir el impacto ambiental debido a la fabricación y funcionamiento de este tipo de faros.

El camaleón es un dispositivo de iluminación de estado sólido (LEDs) y por tanto de muy bajo consumo de energía, robusto y sostenible. Sus principales beneficios son la calidad de la iluminación LED porque permite incrementar la concentración y la seguridad del conductor durante la conducción. Además reduce accidentes con peatones al incrementar el ángulo de visión y evita buena parte de las colisiones durante conducciones a alta velocidad al disminuir el menor tiempo de encendido (off-on).

Cabe destacar que también reduce el impacto ambiental y las emisiones de gases de efecto invernadero. El análisis de ciclo de vida (LCA) de esta tecnología permite reducir la huella de carbono tanto en la fabricación, el ciclo de operación y su disposición final.

Los participantes del proyecto son LPI Europe, IREC y la AEI SECPhO como coordinador.

El sistema incluye una cavidad óptica y un array de microlentes capaz de emitir luz del color deseado de forma estática o dinámica (colores individuales o la mezcla) a través de una superficie predefinida durante el diseño de la plataforma.

Los principales beneficios de camaleón son los siguientes:

• La calidad de la iluminación LED permite incrementar la concentración y la seguridad del conductor durante la conducción.
• Reduce accidentes con peatones al incrementar el ángulo de visión.
• Evita buena parte de las colisiones durante conducciones a alta velocidad al disminuir el menor tiempo de encendido (off-on).
• Reduce el impacto ambiental y las emisiones de gases de efecto invernadero. El análisis de ciclo de vida (LCA) de esta tecnología permite reducir la huella de carbono tanto en la fabricación, el ciclo de operación y su disposición final.

Se puede acceder a la web del proyecto en el siguiente enlace:

• Camaleón

A continuación se pueden ver algunas imágenes de los trabajos de realización del prototipo:

El proyecto Qualicrom se ha basado en el desarrollo de un sistema para el análisis de la superficie de piezas cromadas de forma automatizada, sustituyendo el proceso manual realizado actualmente por un operario.

La automatización del proceso de control de calidad es importante por los siguientes motivos:

• Mejora significativa de la ergonomía en el puesto de trabajo de inspección ya que el operario se va a ver ayudado en la detección y localización de los posibles defectos existentes, reduciendo en gran medida el esfuerzo, estrés y tensión continua en la inspección minuciosa de cada detalle de cada pieza fabricada.
• Reducción de las devoluciones de piezas defectuosas detectadas por el cliente.
• Reducción de los falsos rechazos propios de los operarios de la planta (gracias a una estandarización en la medida del defecto).

Esta innovación tecnológica permitirá transformar tanto la forma de trabajar de los operarios como la gestión de la calidad por parte de la empresa. Permitirá unificar y cuantificar los criterios de validación a la vez que mejorará y relajará en cierta medida la labor de los operarios de planta (mejora de la ergonomía del puesto de trabajo).

Los principales beneficios del sistema serán:

• Mejora competitiva del proceso de producción.
• Garantizar la calidad 100% de la producción con criterios cuantificables.
• Mejorar la trazabilidad y cuantificación de los defectos en cada lote de producción: informes auditorías de calidad.
• Mejora de las condiciones de ergonomía del puesto de trabajo para los operarios.
• Reducción del volumen de piezas incorrectas fabricadas con el consiguiente ahorro en materias primas y energía vinculados en el proceso de fabricación.
• También minimizará el número de rechazos internos del proceso al unificar los criterios de inspección de las piezas fabricadas. Este ahorro se reflejará no solo en producción seriada sino en los procesos de desarrollo y puesta a punto de nuevas referencias.
• El sistema permitirá conocer y localizar las zonas donde se producen los defectos y así detectar las zonas problemáticas del proceso de producción.

Web del proyecto

El sector del cava mejora su productividad con tecnologías de la luz

El proyecto Bubblesens está enfocado en el desarrollo de un dispositivo que permita monitorizar las botellas de cava en la línea de producción. El objetivo es conocer si, debido a una presión interna elevada, presentan el riesgo de explosionar en cualquier punto de la cadena de suministro, desde la bodega hasta el hogar del consumidor.

Desde el inicio del proyecto participan activamente empresas del sector del cava como Codorniu y Juvé&Camps y el cluster INNOVI representando a muchas otras que buscan una solución tecnológica para cubrir esta situación. Las empresas NIT e IRIS son las que están liderando los estudios previos y el desarrollo del primer prototipo del dispositivo.

La solución propuesta consiste en el desarrollo de un prototipo a escala de laboratorio basado en sensores de rango espectral MWIR y destinado a prueba de concepto para determinar la concentración molar de CO2 gaseoso a través de la absorbancia de luz combinado con modelos matemáticos quimiométricos.

Web del proyecto

A continuación, una imagen tomada durante el desarrollo del prototipo:

Monitorización de ruedas al paso del tren

El proyecto Lasertrain tiene como objetivo desarrollar un nuevo dispositivo para la medición del perfil de ruedas de trenes en movimiento a altas velocidades para la optimización del proceso de mantenimiento y mayor aprovechamiento de la vida útil del material rodante ferroviario.

Partiendo de un sistema desarrollado anteriormente que permitía medir ruedas a una velocidad de paso del tren de 10km/h, el reto ahora es poder realizar la medida incrementando en un 50% la velocidad de paso de tren. Con ello se mejorará la productividad de este servicio y el número de trenes al día que se podrán revisar.

La adopción de este sistema de forma definitiva por parte de los diferentes fabricantes del sector ferroviario incrementará las medidas que se harán de ruedas y por tanto mejorará la seguridad.

De hecho, este beneficio directo para el sector ferroviario será extrapolable a otros sectores como el automovilístico o aeronáutico, con interés contrastado para nuevos procesos de medida sin contacto y de alta velocidad y precisión.

Por otra parte, estas revisiones habituales de las ruedas de tren ayudarán a la optimización del mecanizado de la zona de rodadura suponiendo estos controles una reducción del material a mecanizar y aumentando la vida de las ruedas.

Web del proyecto

A continuación se muestra imágenes tomadas durante el proyecto. La primera es del desarrollo del láser y la segunda sobre su integración en el prototipo final: