Fundació TecnoCampus
eCampus
Universitat Empresa
eCampus

Que estàs buscant?
Grups de recerca del TecnoCampus

Presentació

El grup de recerca en “Fabricació Intel·ligent i Innovació Industrial (FI4.0)” orienta la seva activitat a l’estudi dels nous models industrials, resultants dels procés de transformació digital de l’empresa i l’activitat econòmica. La tecnologia és un element central en la nova revolució industrial que fa possibles models de fabricació intel·ligent i d’alt valor, que necessiten alta connectivitat i que gestionen grans volums d’informació.

Així, el full de ruta tecnològic de la fàbrica intel·ligent ha de combinar, entre altres: sistemes ciberfísics (CPS), Internet de las coses (IOT), comunicacions segures, cloud computing i solucions de big data. Aquestes tecnologies faciliten la digitalització i la integració de la cadena de valor, l’aparició de nous models de negoci i la digitalització de la cartera de productes i serveis de l’empresa.

La factoria intel·ligent, amb la seva infraestructura tecnològica, introdueix els principis de la integració vertical i horitzontal. La primera correspon a la integració de la planificació i el desenvolupament amb la producció, amb un increment de connectivitat entre el nivell d’automatització i el de gestió de la producció (ERP-MES). La segona es refereix als intercanvis d’informació entre departaments de l’empresa i entre l’empresa i la resta d’agents del sistema d’innovació.

Tot i la importància estratègica de la tecnologia a l’smart factory, cal destacar les possibilitats d’innovació no tecnològica davant la necessitat de nous models de negoci relacionats amb una adaptació dels processos interns i de les relacions de l’empresa amb el seu entorn, amb noves formes d’interactuar amb competidors, proveïdors i clients. Les estratègies competitives de les empreses industrials tradicionals basades en la diferenciació, l’especialització o el lideratge en costos que ha sustentat els seus models de negoci durant dècades han de ser revisades. La quarta revolució industrial implica canvis substancials en la fàbrica que ens porten al concepte d’smart factory, una empresa industrial altament connectada i que gestiona una gran quantitat de dades, i caracteritzada per ser flexible, eficient, receptiva, col·laborativa, segura, predictiva i sostenible, dins un model industrial amb innovació col·laborativa, mitjans de producció connectats, cadenes de valor integrades, i canals de distribució i atenció digitals.

 

Línies de recerca

El grup té les següents línies de recerca:

Estudi dels processos d’innovació i desenvolupament territorial en el marc de les estratègies d’smart specilisation de la UE, i en concret dins l’àrea temàtica de la Indústria 4.0. La nova economia del coneixement estableix noves exigències de competitivitat a empreses i territoris. Així, per al disseny de polítiques de desenvolupament territorial d’èxit cal un profund coneixement dels processos d’innovació i emprenedoria, i de la seva connexió amb la recerca i la transferència de tecnologia des de la universitat a l’empresa. El gran objectiu dins aquesta àrea estratègica és l’estudi en profunditat dels determinants i la dinàmica del procés innovador i dels seus activadors i resultats, tant a nivell empresarial (Smart Factory) com territorial (Smart Region), la qual cosa pot ajudar a les administracions públiques locals a la reorientació de polítiques en l’àmbit del desenvolupament i el creixement econòmic. Així mateix, l’anàlisi de l’entorn institucional del desenvolupament dels processos d’innovació i emprenedoria pot ser de gran utilitat a les administracions públiques per a la revisió dels serveis de suport a la creació i el desenvolupament de l’activitat empresarial.

L’activitat investigadora s’orientarà al disseny i la implementació d’accions i projectes en el marc dels Objectius de Desenvolupament Sostenible de l’Agenda 2030 de les Nacions Unides (ODS), que interpel·la directament a les Universitats com a agents actius del canvi, generant impacte al territori.

El grup dona suport a un conjunt de línies estratègiques dins l’àmbit de l’analítica de dades intel·ligent. Els guanys més evidents de l’aplicació d’aquest coneixement són en la millora de la producció, l’eficiència, l’automatització i en la reducció de costos (permetent a clients i negocis capitalitzar l’economia digital) dins del context de l’Smart Factory.

Dins de la Indústria 4.0 destaca el desenvolupament de noves formes i aplicacions de la robòtica. Les fites dels darrers anys dins del camp de la robòtica són: el desenvolupament i introducció en els darreres anys de robots que treballen en col·laboració amb els humans en els llocs de treball; l’ús de robots com a vehicles de transport guiats dins de les plantes de fabricació i magatzems; la implementació de robots mòbils que cooperen entre ells; robots capaços de desplaçar-se en terrenys altament irregulars; robots que aprenen de la seva pròpia experiència; interfícies properes a l’experiència humana (mans, veu, formes hominoides, etc.). Fora de la industria, moltes d’aquestes fites també hi són aplicables; es pot remarcar especialment el seu ús a la medicina i l’assistència a persones.

L’objectiu d’aquesta àrea estratègica és l’estudi i desenvolupament de nous avenços en el camp de la robòtica, especialment centrats en els entorns industrials. Especialment el grup es centra en:

  • L’ús de robots mòbils i la planificació de rutes.
  • En l’autoaprenentatge dels robots mòbils interaccionant amb l’entorn.
  • La col·laboració entre robots mòbils.

Dins d’aquesta línia, s’estudia com incrementar l’eficiència energètica i la fiabilitat d’un convertidor electrònic constituït per una matriu de cel·les de commutació, on cada cel·la està conformada per un transistor de potència amb díode en antiparal·lel, d’un mateix rating de tensió, junt amb circuiteria auxiliar, i que es pot utilitzar com a bloc constructiu per a implementar qualsevol tipus de conversió (cc-cc, cc-ca, caca) en un rang ampli de ratings de tensió i corrent.

Els convertidors electrònics de potència basats en aquestes matrius de cel·les de commutació comporten inherentment l’ús d’estructures multinivell, que milloren les prestacions dels convertidors convencionals de dos nivells, tant com a convertidor de potència com a nivell de sistema.

Aquest dispositiu electrònic de potència està format per una matriu de cel·les de commutació sense components passius voluminosos, i un control adequat permet distribuir les pèrdues de potència en la estructura. Per tant, el dispositiu presenta un alt potencial d’integració, que possibilita una implementació molt compacta.

Membres del grup

Dra. Virginia Espinosa (coordinadora del grup)

Dr. Salvador Alepuz

    CONTACTAR

   INFORMACIÓ

Dr. Jordi Ayza

Dr. José de Gea

DFKI GmbH Robotics Innovation Center. Bremen (Alemanya)

 

Sr. Joan Gil

    CONTACTAR

Dr. Julián Horrillo

    CONTACTAR

 INFORMACIÓ
 

Dr. Jordi Mas

Dr. Joan Triadó

Dr. Francesc Flores Salgado

Dr. Joan Ramon Gomà Ayats

Dr. Arnau González Juncà

Dr. Xavier Font Aragonés

Producció científica

ARTICLES

  •  Alepuz, Salvador, Joan Nicolás-Apruzzese, Roya Rafiezadeh, Sergio Busquets-Monge, Mariana Raya, and Àlber Filbà-Martínez (2023) "Active Thermal Control in Neutral-Point-Clamped Multilevel Converters Based on Switching-Cell Arrays" Electronics 12, no. 19: 4055.https://doi.org/10.3390/electronics12194055
  • Busquets-Monge, S; Alepuz, S; Garcia-Rojas, G; Bordonau, J (2023). Electric Vehicle Powertrains with Modular Battery Banks Tied to Multilevel NPC Inverters. Electronics, 12(2), -. DOI: 10.3390/electronics12020266

JORNADES I CONFERÈNCIES

  •  R. Rafiezadeh, S. Busquets-Monge, S. Alepuz, G. Garcia-Rojas and G. F. Puigjaner (2023) "Design Optimization of a Three-Level Neutral-Point-Clamped Traction Inverter for Electric Vehicles based on Switching-Cell Arrays," 2023 25th European Conference on Power Electronics and Applications (EPE'23 ECCE Europe), Aalborg, Denmark, 2023, pp. 1-8, doi: 10.23919/EPE23ECCEEurope58414.2023.10264425.

ARTICLES

  • A. Filba-Martinez, S. Busquets-Monge, S. Alepuz, G. Garcia-Rojas, A. Luque and J. Bordonau, "An Intelligent Electronic Fuse for Selective Isolation of Faulty Switching Cells in Power Electronic Converter Legs to Guarantee Continuous Operation," in IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, vol. 10, no. 6, pp. 7665-7676, Dec. 2022, doi: 10.1109/JESTPE.2022.3183160.
  • Alepuz, Salvador, Sergio Busquets-Monge, Joan Nicolás-Apruzzese, Àlber Filbà-Martínez, Josep Bordonau, Xibo Yuan, and Samir Kouro. 2022. "A Survey on Capacitor Voltage Control in Neutral-Point-Clamped Multilevel Converters" Electronics 11, no. 4: 527. https://doi.org/10.3390/electronics11040527

JORNADES I CONFERÈNCIES

  • R. Rafiezadeh, S. Busquets-Monge and S. Alepuz, "Design Optimization of Switching-Cell-Array-Based Power Converters," 2022 IEEE 31st International Symposium on Industrial Electronics (ISIE), Anchorage, AK, USA, 2022, pp. 39-46, doi: 10.1109/ISIE51582.2022.9831616.

ARTICLES

  • S. Busquets-Monge, R. Rafiezadeh, S. Alepuz, A. Filba-Martinez and J. Nicolas-Apruzzese, "Fast Reliability Assessment of Neutral-Point-Clamped Topologies Through Markov Models," in IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 36, no. 12, pp. 13449-13459, Dec. 2021, doi: 10.1109/TPEL.2021.3087446.

ARTICLES

  • S. Busquets-Monge, Alepuz, S. et al., "Multibattery-Fed Neutral-Point-Clamped DC–AC Converter With SoC Balancing Control to Maximize Capacity Utilization," in IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 67, no. 1, pp. 16-27, Jan. 2020, doi: 10.1109/TIE.2019.2896176.

LLIBRES I CAPÍTOLS DE LLIBRES

  • Espinosa-Duró, V., Horrillo, J., Buil, M. (2020). Sustainable Energy Model in Tecnocampus Higher Education Smart Campus. In: , et al. Universities as Living Labs for Sustainable Development. World Sustainability Series. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-15604-6_47
  • Font X., Paul C., Rodriguez E. (2020) Data Insights and Classification in Multi-sensor Database for Cervical Injury. In: Esposito A., Faundez-Zanuy M., Morabito F., Pasero E. (eds) Neural Approaches to Dynamics of Signal Exchanges. Smart Innovation, Systems and Technologies, vol 151. Springer, Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-13-8950-4_41

ARTICLES

  • S. Busquets-Monge, A. Filba-Martinez, S. Alepuz, J. Nicolas-Apruzzese, A. Luque, A. Conesa Roca, J. Bordonau. “Multi-Battery-Fed Neutral-Point-Clamped Dc-Ac Converter with SoC Balancing Control to Maximize Capacity Utilization”. IEEE Transactions on Industrial Electronics. 2019. (Early Access)

LLIBRES I CAPÍTOLS DE LLIBRES

  • V. Espinosa, J. Horrillo i M. Buil, Sustainable Energy Model in Tecnocampus Higher Education Smart Campus. Universities as Living Labs for Sustainable Development: Supporting the Implementation of the SDGs - Volume 3. World Sustainability Series. Editors: Walter Leal Filho, Chris Shiel, Arminda do Paco, Judy Rogers. Ed. Springer. Abril 2019. http://www.springer.com/series/13384

     
  • V. Yaramasu, S. Kouro, A. Dekka, S. Alepuz, J. Rodriguez, M. Duran. “Power Conversion and Predictive Control of Wind Energy Conversion Systems”. Chapter 5. pp. 113-139. Book “Advanced Control and Optimization Paradigms for Wind Energy Systems”. Editors: R. E. Precup, T. Kamal, S. Z. Hassan. Ed. Springer. 2019. ISSN 1612- 1287. ISSN 1860-4676 (electronic). ISBN 978-981-13-5994-1. ISBN 978-981-13-5995-8 (eBook). https://doi.org/10.1007/978-981-13-5995-8.
     

COMUNICACIONS A CONGRESSOS

  • Horrillo-Tello, J. (2019): “Innovación y cooperación en los sistemas locales de innovación. El caso del Parque Científico y de la Innovación TecnoCampus Mataró- Maresme”. XLV Reunión de Estudios regionales. International Conference on Regional Science, Castelló (pendent d’acceptació).
     

RECURSOS D’APRENENTATGE

  • Màster Interuniversitari en Indústria 4.0 (UOC-ESUPT). Recursos d’aprenentatge per al curs d’especialització “Transformació digital de l’empresa industrial”. Autors: J. Martínez, S. Llorens, L. Janer, X. Font. Coordinador J. Ayza. Ed. Fundació UOC.
  • Màster Interuniversitari en Indústria 4.0 (UOC-ESUPT). Recursos d’aprenentatge per al curs d’especialització “Disseny i fabricació intel·ligent”. Autors: J. Horrillo, S. Llorens, C. Cosials, C, Soler,J.R. Gomà. Coordinador J. Triadó. Ed. Fundació UOC.

ARTICLES

  • Horrillo, J.; Triadó, J. (2018): “Training gaps in engineering degrees for Industry 4.0 in Spain. A proposal for actions”. DYNA, 93 (4), pp. 365-369.
     
  • M. E. Adabi, J. A. Martinez-Velasco, S. Alepuz. “Modeling and simulation of a MMCbased solid-state transformer”. Electrical Engineering. Vol. 100, No. 2, pp. 375-387. Juny 2018. ISSN 0948-7921.
     

COMUNICACIONS A CONGRESSOS

  • Horrillo-Tello, J.; Lladós, J. (2018): “Especialización inteligente e Industria 4.0. Capacidad de absorción y contexto institucional para la transformación digital de la industria europea”. XLIV Reunión de Estudios regionales. International Conference on Regional Science, València.
  • V. Espinosa, J. Horrillo i M. Buil, Sustainable Energy Model in Tecnocampus Higher Education Smart Campus. 4th WSSD-U World Symposium on Sustainable Development at Universities. University of Science Malaysia. Penang. Malàisia 28-30 Agost 2018.

ARTICLES

  • S. Busquets-Monge, A. Filba-Martinez, S. Alepuz, A. Calle-Prado, "A Modulation Strategy to Operate Multilevel Multiphase Diode-Clamped and Active-Clamped DC–AC Converters at Low Frequency Modulation Indices With DC-Link Capacitor Voltage Balance". IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 32, No. 10, pp. 7521–7533, Oct. 2017. ISSN 0885-8993.
     

Comunicacions a congressos

  • Horrillo, J.; Lladós, J. (2017): “Especialización inteligente en las regiones europeas. Una visión dinámica desde la manufactura”. XLIII Reunión de Estudios regionales. International Conference on Regional Science, Sevilla.

ARTICLES

  • A. Calle-Prado, S. Alepuz, J. Bordonau, P. Cortes and J. Rodriguez. “Predictive Control of a Back-to-Back NPC Converter-Based Wind Power System”. IEEE Transactions on Industrial Electronics. Vol. 63, No. 7, pp. 4615–4627, Juliol 2016. ISSN 0278-0046.
     
  • J. de Gea Fernández, M. Ronthaler. EU Projekt FourByThree: Auf dem Weg zu eigensicheren Robotern. In “Industrie 4.0 Management“, Gito GmbH Verlag für Industrielle Informationstechnik und Organisation, Abr/2016.
     
  • Triado-Aymerich, J., Ferrer-Martí, L., García-Villoria, A., Pastor, R. MILP-based heuristics for the design of rural community electrification projects. "Computers & operations research", 01 Juliol 2016, vol. 71, p. 90-99.
     

LLIBRES I CAPÍTOLS DE LLIBRES

  • J. de Gea Fernández, E. Allouis, K. Seweryn, F. Kirchner, and Y. Gao. Chapter "Manipulation and Control" in Book "Contemporary Planetary Robotics: An Approach Toward Autonomous Systems", First Edition. Edited by Yang Gao, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, ISBN: 978-3527413256, 08/2016

Jornades i conferències

  • Jornada “Oportunitats de la Industria 4.0 a Catalunya”. Organitzada per: ASEITEC a la seu del Col·legi d’Enginyers Tècnics de Barcelona. Barcelona, gener 2016. Moderador J. Ayza.

-   Jornada “La fàbrica intel·ligent i la Indústria 4.0”. Organitzada per: Federació Empresarial del Metall a la seu de la CECOT. Terrassa, Juny 2016. Taula rodona sobre “Experiències pràctiques de la fàbrica intel·ligent”. Moderador J. Ayza.

-   Jornada “Smart factory. Les claus per a la gestió en la Indústria 4.0”. Organitzada per: ASEITEC a la seu del Col·legi d’Enginyers Tècnics de Barcelona. Barcelona, Abril 2016. Moderador J. Horrillo.

-   Conferència “Els sistemes d’innovació a les regions europees de la indústria 4.0. El cas de Catalunya”. Ponent J. Horrillo.

-   V. Bargsten, J. de Gea Fernández, Y. Kassahun. Experimental Robot Invers Dynamics Identification Using Classical and Machine Learning Techniques. In International Symposium on Robotics, (ISR), 21.6.-22.6.2016, Munich, 2016.

ARTICLES

  • A. Calle-Prado, S. Alepuz, J. Bordonau, J. Nicolas-Apruzzese, P. Cortes, J. Rodriguez. “Model Predictive Current Control of Grid-Connected Neutral-Point-Clamped. Converters to Meet Low-Voltage Ride-Through Requirements”. IEEE Transactions on Industrial Electronics. Vol. 62, No. 3, pp. 1503–1514, Març 2015. ISSN 0278-0046.
  • A. Rius, C. Pratdepàdua, J. Ayza, L. Janer. “Automatización de la codificación de información clínica mediante servidores terminológicos”. Papeles Médicos Vol. 23, Número 2 - Any 2015. SEDOM (Sociedad Española de Documentación Médica), pp 43-48
  • A. Rius, C. Pratdepàdua, J. Ayza, M. Nozal, M. Rovira. “Diccionario Clínico para iSalud”. Papeles Médicos Vol. 23, Número 2 - Any 2015, pp 28-34. SEDOM (Sociedad Española de Documentación Médica
     

LLIBRES I CAPÍTOLS DE LLIBRES

  • E. A. Kirchner, J. de Gea Fernández, P. Kampmann, M. Schröer, J. H. Metzen, F. Kirchner. Intuitive Interaction with Robots -Technical Approaches and Challenges. In Formal Modeling and Verification of Cyber Physical Systems, Springer Verlag GmbH Heidelberg, pages 224-248, Set/2015. ISBN: 978-3-658-09993-0.
     

CONTRIBUCIONS A CONGRESSOS

  • F. González, J. Martin-Arnedo, S. Alepuz, J. A. Martinez, "EMTP model of a bidirectional multilevel solid state transformer for distribution system studies". IEEE Power and Energy Society General Meeting (PES 2015). Vol. 1, pp. 1-5. 26-30 Juliol 2015, Denver (CO), USA. Electronic ISBN: 978-1-4673-8040-9. Print ISSN: 1932-5517.
  • A. Rius, A. Graupera, C. Pratdepàdua, J. Ayza, L. Janer. “Registro de información codificada desde las Estaciones Clínicas mediante servidores terminológicos”. Ponencia Inforsalud 2015, Febrer 2015.
     

JORNADES I CONFERÈNCIES

  • J. de Gea Fernández, D. Mronga, M. Wirkus, V. Bargsten, B. Asadi, F. Kirchner. Towards Describing and Deploying Whole-Body Generic Manipulation Behaviours. In 2015 Space Robotics Symposium, 29.10.-30.10.2015, Glasgow, IET, University of Strathclyde, 2015.
     
  • V. Bargsten, J. de Gea Fernández. COMPI: Development of a 6-DOF Compliant Robot Arm for Human-Robot Cooperation. In Proceedings of the 8th International Workshop on Human-Friendly Robotics, (HFR-2015), 21.10.-23.10.2015, Munich, 2015. Technische Universität München (TUM).