Diseño Integral de una Fábrica Automatizada de Instalaciones Solares Fotovoltaicas

Abstract

En este Trabajo Fin de Máster se tiene como objetivo principal optimizar el diseño de una planta desarrollada de forma preliminar por el alumno en su Trabajo Fin de Grado, de forma que , además de realizar una mejora sustancial de la programación de la misma, incluyendo protocolos de comunicación operario-robots, se tengan en cuenta aspectos más allá de la implementación software, como el análisis estructural de la nave construida o un análisis económico detallado. De esta forma, se pretende dar al proyecto original una visión integral que permita su implementación efectiva en la realidad. La planta en cuestión simula una fábrica completa de paneles solares desde el momento de la adquisición del silicio nativo hasta que se instala el panel solar en la instalación del cliente. Para el diseño, se han usado tanto el software RobotStudio para la simulación de la fábrica, mediante el uso de componentes inteligentes y robots de la marca ABB, como el software Strian para el análisis estructural de la nave, y SolidWorks para el modelado de algunos elementos de la estación. Con la ejecución de este proyecto, se pretende optimizar en tiempo y costes un proceso que ya existe desde hace varios años, pero que sin embargo en España sigue siendo poco rentable, lo cual lo hace difícilmente competitivo con otros países, tanto por la inversión inicial, como por los costes fijos de personal y mantenimiento. Por esta razón, se presenta este proyecto con el objetivo de aumentar la rentabilidad desde la fase inicial de construcción de la nave, hasta que la planta se encuentre varios años en régimen normal de funcionamiento, reduciendo costes, y aumentando la eficiencia para que la sustitución de algunos trabajadores por robots se pueda llevar a cabo en países donde el coste de la mano de obra lo deja fuera de mercado. Por otro lado, se presenta un estudio financiero en detalle donde se incluyen la inversión inicial, el modo de financiación que se pretende abordar, y los costes fijos para mantener la planta en funcionamiento. También se adjunta un estudio de viabilidad donde aparecerá el retorno de la inversión esperado durante los próximos años. Esto permitirá evaluar el impacto real en la implementación del proyecto. Además, como se ha comentado, se llevará a cabo el estudio de la construcción de una nave industrial donde irán alojados los robots, adjuntando en el proyecto, diseño arquitectónico y estructural, y detalles técnicos relacionados con materiales de construcción, sistemas de soportes y estructuras. Por último, se presenta un tutorial de algunas componentes inteligentes de RobotStudio con el objetivo de desarrollar en los próximos meses un artículo de investigación que se intentará publicar en una revista de alto impacto. Este trabajo de investigación se realizará de forma conjunta con otros dos estudiantes, con la tarea de investigar sobre diferentes grupos de componentes, así como con el tutor y otro profesor de la universidad con experiencia en el tema.