Presentación del grupo de trabajo de Procesos y Materiales Avanzados

Estrategia de Fabricación
Avanzada 2020
GRUPO DE PILOTAJE
Zamudio, 6 de mayo de 2016
Grupo de Trabajo 5: Procesos y Materiales
Avanzados
Jornada de Materiales Avanzados-M-Era.Net

2GRUPO DE PILOTAJE. Jornada de Materiales Avanzados (Zamudio, 6 de mayo de 2016)
Contenido
1. Introducción al Grupo de Pilotaje de la Estrategia de Fabricación
Avanzada Basque Industry 4.0
2. Grupo de trabajo 5: Materiales y Procesos Avanzados
3. Líneas de Actuación del GT5
LA1. Uniones para materiales avanzados
LA2. Fabricación automatizada de composites
LA3. Tecnologías de superficies avanzadas
LA4. Procesos eficientes de fabricación
LA5. Gestión del ciclo de vida
LA6. Nanomateriales
4. Turno de Preguntas

En junio de 2015 el DDEC decide poner en marcha un espacio de colaboración
público-privada denominado “Grupo de Pilotaje” con presencia de cuatro tipos de
agentes para liderar el despliegue de la Estrategia de “Fabricación Avanzada”, una
prioridad RIS3
GRUPO DE PILOTAJE DE FABRICACIÓN AVANZADA
1. Grupo de Pilotaje BI 4.0
Organizaciones Clúster Gobierno y Agencias Públicas
Agentes científico-tecnológicos
Presidencia
de turno
Agentes intermedios
Comité Director
(Asesor del CVCTI)
*
(*) Actualmente marGUNE ya no existe

Materiales y
Procesos
Avanzados
En 2015 el Grupo de Pilotaje refleja una estructura orientada a la planificación de
actuaciones para un despliegue coherente de la Estrategia de Fabricación
Avanzada
1. Grupo de Pilotaje BI 4.0: Estructura
COMISIÓN DELEGADA
COMITÉ DIRECTOR
Presidencia
SECRETARÍA TÉCNICA
COORDINACIÓN DE LA COMUNIDAD DE MANUFACTURING
POLÍTICAS E
INSTRUMENTOS
DE APOYO
Priorización de
necesidades
tecnológicas
sectoriales
Sistemas
inteligentes
Modelos de
negocio
innovadores
Actuaciones en
el ámbito de la
formación
GT1 GT2 GT3 GT4
Vanguard
Initiative
KIC de
manufacturing
Acompañamiento
de agentes vascos
en Horizon 2020
Basque
Ecodesign Center
POSICIONAMIENTO Y
NETWORKING INTERNACIONAL
GT5
¿Qué? ¿Cómo (tecnología)? ¿Cómo (negocio)? ¿Con qué talento?¿Cómo (proceso)?
Soporte basado en capacidades
expertas (instrumentos,
conocimiento, dinamización)
Capitalización de las iniciativas
existentes en el SVCTI
Gestión del Despliegue con
involucración activa de
agentes públicos y privados

1. Grupo de Pilotaje BI 4.0 : Modelo de referencia “Basque Industry 4.0”
El Grupo de Pilotaje ha establecido un modelo con áreas tecnológicas y no
tecnológicas para evolucionar hacia una industria 4.0 competitiva en Euskadi
INDUSTRIA
3.0
Industria
automatizada y
eficiente
DE…
Industria inteligente, flexible,
conectada y sostenible
HACIA…
INDUSTRIA 4.0
Formación
Continua
Formación
UniversitariaFormación
Profesional
Formación
Secundaria
NUEVO TALENTO
Producción
Inteligente
Asistencia
Inteligente
Economía
Circular
Digitalización de
Conocimiento
Capacitación
Avanzada
NUEVOS MODELOS DE
NEGOCIO
Fábrica
Digital y
ConectadaEficiencia
Energética
LÍNEAS
TECNOLÓGICAS
Materiales y
Procesos
Avanzados
Sistemas de
fabricación
flexibles,
inteligentes y
eficientes
GOBERNANZA
PÚBLICO-PRIVADA

1. Grupo de Pilotaje BI 4.0 : Área tecnológica del modelo
Actualmente, el área tecnológica se compone de 22 líneas de actuación
prioritarias definidas por la industria vasca
Materiales y Procesos
Avanzados
Eficiencia
Energética
Fábrica Digital y
Conectada
Sistemas de fabricación flexibles,
inteligentes y eficientes

1. Grupo de Pilotaje BI 4.0 : Mapa de Iniciativas Estratégicas
Se han identificado 8 Iniciativas Estratégicas capaces de transformar el tejido
industrial vasco en una “Industria 4.0”
INDUSTRIA
3.0 INDUSTRIA 4.0
IE1. FABRICACIÓN INTELIGENTE
DISTRIBUIDA Y CONECTADA
IE6.OFFSHORE
4.0
VEHÍCULO
ELÉCTRICO
ICC
Ecosistemas
EDUCACIÓN
Fabricación Avanzada
EnergíaTerritorios
EMPLEO
Iniciativas “troncales”
Iniciativas “talento”
Iniciativas “eficiencia y sostenibilidad”

• Qué próximas
acciones acometer en
el corto plazo
(priorización)
• Cómo acometer la
puesta en marcha
(método y proceso)
• Cuándo realizar las
diversas acciones
(calendario)
• Qué recursos son
necesarios
1. Grupo de Pilotaje BI 4.0 : Roadmap para un proceso “vivo”
Se ha aplicado un roadmap “vivo” donde todos los agentes del Grupo de Pilotaje
han participado activamente para definir las acciones a acometer
1 2 3 4 5
Definición de las
Líneas de
Actuación
Análisis de gaps y
necesidades
Identificación de
acciones
Mapa de Iniciativas
Estratégicas
Plan de
Implantación
LÍNEAS DE
ÁREAS
TECNOLÓGICAS
(necesidades
tecnológicas,
Sistemas
Inteligentes y
Nuevos Materiales
y Procesos
Avanzados) Y NO
TECNOLÓGICAS
(nuevos modelos
de negocio y
necesidades de
formación)
ACCIONES TECNOLÓGICAS
ACCIONES NO TECNOLÓGICAS
ESTRATEGIA GLOBAL DE ACTUACIÓN 2016

El desarrollo del ámbito de “Materiales y Procesos Avanzados” identificado como
una necesidad tecnológica prioritaria por la industria vasca ha exigido la
activación de un nuevo GT con capacidades expertas
Coordinador Participantes Colaboradores Secretaría Técnica
2. Grupo de Trabajo: GT5. Materiales y Procesos Avanzados
Identificación y
priorización de
necesidades
tecnológicas sectoriales
Sistemas inteligentes
Modelos de negocio
innovadores
Actuaciones en el
ámbito de la formación
Materiales y Procesos
Avanzados
• Javier Laucirica
• Óscar Salas
• Mikel Lorente
• Ricardo López
• Xabier Ortueta
• Patricia Tamés
• Jose I. Hormaeche
• José Juez
• Pedro Arrazola
• Zigor Azpilgain
• Ane Irazustabarrena
• Jose Mª Pitarke
• Miryam Asunción • Aitzol Lamikiz
• Ignacio Quintana
• Ander Elgorriaga
• Luis Manero
• Uribarri Goikuria
• Jose Mª Barandiaran
• Amaia Martínez

2. Grupo de Trabajo 5: Materiales y Procesos Avanzados
El GT5 está inmerso en la elaboración de un Plan de Actuación que dé respuestas
a las necesidades afloradas por los sectores industriales (en el GT1)
Aspectos a destacarLíneas de actuación definidas
• El grupo de trabajo se estructura en 6
líneas de actuación según intereses
industriales y tras un benchmarking prevío
• Se han identificado una serie de gaps
tecnológicos y no tecnológicos y un plan de
acciones a desarrollar hasta 2020
LA1. Uniones para materiales avanzados
LA2. Fabricación automatizada de
composites
LA3. Tecnologías de superficies
avanzadas
LA4. Procesos eficientes de fabricación
LA6. Nanomateriales
LA5. Gestión del ciclo de vida

3. Grupo de Trabajo 5: Línea de Actuación 1. Uniones para materiales avanzados
• Definición
Tecnologías de unión para materiales avanzados (incluyendo heterogéneos) y soluciones híbridas
(multimateriales). Se busca:
o Reducción de consumo de energía
Materiales más ligeros con buenas propiedades especificas
Menos volumen de material en el componente final, aprovechando propiedades de
materiales allá donde se necesiten
o Reducción de consumo de materias primas
Menos volumen de material en el componente final, aprovechando propiedades de
materiales allá donde se necesiten
Menos volumen de material inicial (reducción Buy-To-Fly, Peso Bruto/Neto ratio)

• Sublíneas identificadas según GAPS
1.1 Unión de materiales disimilares
• Uniones para optimizar el material empleado según la funcionalidad buscada para metal-metal y metal-compuesto (ej: titanio, aluminio, fibra de
carbono con epoxy…)
• Uniones via insertos, uniones adhesivas y mecánicas que presentan limitaciones en comportamiento (distribución tensiones) y difícilmente
automatizables. Alternativas: tecnologías de unión en estado sólido (FSW) y láser para metales diferentes.
1.2 Uniones de alta calidad
• Permitir la fabricación de piezas estructurales que optimicen el volumen de material de partida (reducción de Buy-To-Fly ratio / Peso Bruto-Final):
TIG, plasma, láser, electron beam:
• Uniones por puntos de gran calidad y alta cadencia –aplicables a materiales disimilares.
• Uniones para ambientes o condiciones extremas.
• Uniones inteligentes: monitorización, inspección on-line. Procesos adaptativos: predicción automatizada de calidad, y ajuste automático de
proceso de unión y anteriores (diseño, conformado,…)
1.3 Modelizar el diseño y fabricación de componentes híbridos, uniones...
• Criterios para diseñar uniones disimilares en función tecnología y aplicación: diseño juntas, espesores,…
• Predicción distorsiones, microestructura, propiedades,..
• Necesidad de datos (Base de datos?) sobre comportamiento de diferentes tipos de uniones mecánicas: resistencia, fatiga (especialmente a largo
plazo, envejecimiento, y en entornos hostiles)…
• Falta de métodos experimentales para caracterizar las propiedades de las uniones y alimentar modelos y procedimientos de diseño
(modelización).
• Necesidades desmontaje, desensamblaje y de reciclaje y recuperación de materiales, especialmente en materiales disimilares y cuando se
empleen uniones “permanentes”.
1.4 Acabado de piezas de materiales heterogéneos, disimilares
• Mecanizado
• Tratamientos superficiales…
1.5 Operación de montaje y ensamblaje de piezas
• Grandes dimensiones: automatización, dificultades debidas a las distorsiones de la piezas
• Necesidad de modelizar el montaje manual, automático: realidad aumentada.

• Acciones identificadas
o Mejorar los métodos de ingeniería de diseño y proceso de fabricación de montaje/uniones de dimensiones
pequeñas-medianas y grandes (considerar distorsiones). Caracterización de comportamiento de uniones
permanentes y no permanentes.
o Desarrollar capacidad de predicción a través de la modelización, simulación para diseño y fabricación de
uniones de materiales disimilares y soldaduras de alta calidad, incluyendo el montaje de componentes…
o Desarrollar capacidad de desmontaje, desensamblaje, reciclado…especialmente en materiales disimilares
y con uniones permanentes.
o Desarrollar conocimiento sobre acabado de piezas, productos: mecanizado, tratamiento de superficie….
o Búsqueda y atracción de agentes referentes en el desarrollo de tecnologías de unión para componentes
híbridos.
o Captar conocimiento: formar personal en centros de referencia internacionales o incluso empresas

• Definición
o Basados en el reto social de un transporte más sostenible y el driver general de aligeramiento, los
sectores industriales demandan cada vez más nuevos materiales como los composites de una manera
masiva.
o Para ello es clave desarrollar métodos de fabricación rápidos y automatizados y en definitiva soluciones
que ayuden a reducir los costes.
o Soluciones que requiere la industria: Producción automatizada de todas las fases del proceso, nuevos
materiales de procesado rápido, fabricación fuera de autoclave, curado acelerado, etc.
• GAPS
o Máquinas/equipos y automatismos para la producción de composites en serie (corta, media y larga).
o Tecnologías y materiales de curado rápido.
o Post-procesos para componentes composites.
o Herramientas de simulación y control para procesos de producción de composites en serie.
o Conocimiento del comportamiento y caracterización de nuevos materiales
o Tecnologías de monitorización in-situ de los procesos (especialmente el de curado) así como de
inspección no-destructiva (NDT).
3. Grupo de Trabajo: GT5. Línea de Actuación 2. Fabricación automatizada de composites

AUTOMOCIÓN AERONAÚTICA ENERGIA ELECTRONICO/TICs MAQUINA-
HERRAMIENTA
Tecnologías de
fabricación de alta
cadencia (de alta y baja
presión) para
composites (SMC, RTM
y sus variantes, etc.):
Tecnologías de
fabricación fuera de
autoclave:
Materiales
multifuncionales con
propiedades como anti-
icing, conductividad
eléctrica, auto-reparación,
etc..
Nuevos materiales y
procesos de fabricación
para estructuras offshore
y otros componentes
estructurales:
Tecnologías para
automatizar procesos de
producción para
composites a traves de
TICs
(Aplicación de visión artificial,
desarrollo de sensores para
monitorización de procesos de
composite)
Desarrollo de
equipos/automatism
os especiales para la
producción
automatizada de
materiales
compuestos: corte,
preformado,
laminación, moldes,
etc..
• Líneas de Actuación Identificadas

• Acciones Identificadas
o Materiales y tecnologías de fabricación, automatización y curado/procesado rápido
para composites.
o Desarrollar herramientas de simulación y control para procesos de producción de
composites.
o Búsqueda y atracción de fabricantes/proveedores de materias primas de composites.
o Tecnologías y/o equipamiento para calentamiento y enfriamiento rápido y/o
alternativo.
o Automatización de procesos de corte , manipulación, preformado, inspección,etc.
o Tecnologías de monitorización e inspección NDT de etapas de proceso y pieza final.
o Tecnologías de unión (uniones multimaterial, uniones in-situ en proceso, uniones
híbridas, etc.)
o Ecodiseño y alta reciclabilidad de materiales.
o Desarrollo de materiales compuestos multifuncionales y con nuevas funcionalidades
(como resistencia al fuego, mejora propiedades eléctricas y térmicas para anti-rayo,
de-icing,resistencia a erosión, etc. ) basados en nanotecnología y otras tecnologías
de materiales y procesos, materiales compuestos "smart" , bio-composites

3. Grupo de Trabajo 5: Línea de Actuación 3. Tecnologías de superficies avanzadas
• Definición
Fabricación de superficies con durabilidad mejorada y/o superficies estéticas mediante la deposición de capas o la modificación
química o física de la superficie (cambios composicionales o cambios topográficos).
Para la fabricación de dichas superficies se emplean tecnologías físicas (fabricación aditiva, láser o de chorro, impresión 3D,
micromecanizado o tecnologías fotónicas) o químicas (CVD, solgel…).
• Sublíneas identificadas según GAPS
3.1 Superficies con durabilidad mejorada
• Nuevas soluciones para garantizar altos niveles de durabilidad
• Escalado industrial de algunas tecnologías y materias primas
• Desarrollos de soluciones multi-sector en función de requisitos de funcionamiento
• Mejora de requerimientos de superficie en procesos alternativos para aplicaciones de gran exigencia
• Soluciones “verdes”
• Testar y garantizar la durabilidad a largo plazo
• Fabricantes de materia prima en la región
• Soluciones Universales
3.2 Desarrollo de Superficies Estéticas
• Tecnologías flexibles y adaptables a procesos de alta capacidad de producción (escalado + transferencia tecnologica)
• Personalización de componentes
• Combinación de tecnologías para productos multi-estéticas.
• Profundización en el conocimiento de la química y física de la respuesta estética (color, brillo, transparencia…)
• Agrupación de intereses en estética con identidad propia mediante herramientas empresariales "tipo cluster"
• Falta de proveedores industriales de tratamientos de superficie para estética a terceros
• Existen estéticas interesantes que no pueden ser implementadas industrialmente por no cumplir requisitos funcionales.
3.3 Superficies Inteligentes
• Desarrollo de nuevas soluciones multifuncionales
• Fabricación de demostradores representativos a nivel industrial (evaluación técnico-económica de cada solución)
• Aumentar multifuncionalidad
• Aumentar sensibilidad y selectividad a estímulos
• Fabricación prototipos industriales

• Acciones identificadas
3. Grupo de Trabajo 5: Línea de Actuación 3. Tecnologías de superficies avanzadas
3.1. Desarrollo de superficies con durabilidad mejorada (antidesgaste, reducción de fricción, anticorrosión, autolimpiables…)
Reducción de operaciones de mantenimiento y reparación de componentes en diferentes sectores. Aumento de vida útil.
• Fabricación de mapa de funcionalidades requeridas y requisitos para los sectores objetivo
• Búsqueda de necesidades multisectoriales (obtenidas del análisis de funcionalidad objetivo y requisitos del sistema).
• Escalado a nivel piloto o industrial de las tecnologías que aporten esas soluciones multisector
• Definición de ensayos acelerados y modelizado del tiempo de vida en uso para cada sector (bancos de ensayo versátiles?). Validación de
los métodos de ensayo y modelizado basado en variables propias del material y de las solicitaciones , validado por ensayos y que permita
un escalado más rápido
• Identificaciones de tecnologías emergentes con grado de madurez ya aplicables a la industria.
• Análisis de la sostenibilidad de las nuevas tecnologías y su escalado
3.2. Desarrollo de superficies estéticas (aspecto visual, tacto…)
Acceso a nuevos mercados con filosofía design-driven. Integración de estética en algunos sectores- automoción, habitat…
• Mapa de productos Design-driven buscado por las empresas (definición de funcionalidades customizables)
• Escalado, flexibilización y adaptación de tecnologías para fabricación de productos personalizados
• Escalado de producción de procesos
• Análisis de sostenibilidad
3.3. Superficies inteligentes
Superficies adaptables al entorno: multifuncionales y/o sensóricas (superficies activas frente a estímulos externos) permitiría acceso a
mercados emergentes de productos de alto valor añadido
• Desarrollo experimental de superficies inteligentes según requerimientos sectoriales
• Estudiar la compatibilidad de combinar soluciones a diferentes necesidades y crear con ello una solución múltiple
• Fabricación de demostradores representativos (a partir de experimentación existente) a nivel industrial para poder realizar una evaluación
técnico-económica de cada solución
• Identificaciones de tecnologías emergentes con grado de madurez ya aplicables a la industria
• Escalado de producción de procesos
• Análisis del impacto medioambiental
CONOCER LO QUE LA EMPRESA DEMANDA. BUSCAR SOLUCIONES UNIVERSALES
Y TECNOLOGÍAS FLEXIBLES. ESCALADO. DURABILIDAD. SOSTENIBILIDAD.

3. Grupo de Trabajo 5: Línea de Actuación 4. Procesos eficientes de fabricación de mat. avanzados
• Definición
o Procesos de Fabricación aplicados a diferentes materiales, incluyendo procesos
de alta eficiencia para materiales avanzados
• GAPS
o Procesos: Fundición, Conformado de chapa, mecanizado con superabrasivos,
rectificado, procesos no convencionales, fabricación aditiva, desbarbado, pulido,…
o Materiales o familias de materiales: Magnesio, titanio, aleaciones base níquel,
aceros de tercera generación, aluminios de alta resistencia, materiales
compuestos,…
o Caracterización de Materiales Avanzados tras sufrir el proceso: Caracterización
mecánica, estudio del comportamiento y caracterización de nuevos materiales,…
o Uso eficiente de Materiales: Near-net shape, aumento de eficiencia, Fabricación
Aditiva,…
o Desarrollo de plataformas de Modelización y Acceso a datos de procesos
o Necesidad de un mayor Conocimiento de los Materiales y su Interacción en los
procesos de fabricación

3. Grupo de Trabajo 5: Línea de Actuación 4. Procesos eficientes de fabricación de mat. avanzados
• Sublíneas identificadas y Acciones
4.1. Aplicación de procesos tradicionales en componentes de muy alto valor añadido
Mejora en procesos tradicionales con alta implantación en Euskadi y en la que existe un dominio y know-how en su aplicación en
componentes convencionales, pero que se pretenden aplicar a componentes de mayor valor añadido o buscando una mayor
eficiencia.
• Desarrollo de procesos de fundición avanzados, buscando un proceso Near-net shape y de mayor eficiencia
• Desarrollo de tecnologías de mecanizado y rectificado con herramientas avanzadas incluyendo superabrasivos
• Nuevos métodos de conformado no convencional: Fundición, conformado de chapa, forja,...
• Procesos de mecanizado no-convencional como la EDM
• Automatización de procesos de pulido y desbarbado
• Aplicación de modelos y simulación para el diseño de nuevos componentes de mayor valor añadido
4.2. Procesos de fabricación avanzada
Se identifican también acciones en procesos emergentes y con menor implantación en la industria:
• Desarrollo de procesos de fabricación aditiva más eficientes , productivos y menos contaminantes
• Monitorización y control de procesos de fabricación aditiva
• Métodos de fundición para nuevos materiales.
• Nuevos procesos de conformado de chapa
• Desarrollo de sistemas CAM para procesos híbridos: Mecanizado+Aditivo, mecanizado+conformado, mecanizado+tratamiento,…
• Desarrollo de nuevos medios de fabricación y/o componentes
• Desarrollo de procesos y Fabricación de herramientas superabrasivas
4.3. Desarrollo y caracterización de materiales y componentes
Hay varias líneas que coinciden en conocer el comportamiento del material y del componente, tanto antes como después de aplicar
el proceso de fabricación:
• Caracterización de piezas fabricadas mediante fabricación aditiva.
• Uso eficiente de materiales en procesos Near-Net Shape.
• Identificación del ciclo útil del material y valorización posterior.
• Generación de repositorios de datos estructurados en el que se puedan encontrar datos de los diferentes materiales y procesos.
• Desarrollo y caracterización de nuevos materiales para procesos industriales.
• Desarrollo de nuevos controles destructivos y no destructivos de caracterización

• Sublíneas identificadas y Gaps/Necesidades
5.1. Remanufactura, reutilización y/o reciclado de componentes
• Conocimiento del comportamiento y caracterización mecánica y estructural de materiales avanzados en el fin de vida
• Nuevas tecnologías para la remanufactura, tanto de desmontaje y limpieza como las near net shape, incl. optimización de superficies vía
proyección, recubrimientos y nanomateriales (p.ej. UNMS)
• Nuevas tecnologías de reciclaje de materiales avanzados como composites, metales clave y materiales críticos (incl. nanomateriales).
• Tecnologías para el aprovechamiento de residuos en materias primas secundarias.
5.2. Metodologías Design for Manufacturing and Modularity
• Nuevas metodologías para el Design for Manufacturing and Modularity para materiales avanzados y no avanzados, incluida la cadena
suministro
• Metodologías para el Design for remanufacture: ecodesign, core collection, end of life, disassembly, multiple lifecycles, upgrade, product
evaluation, tanto desde el ámbito de costes, como del aprovechamiento de recursos y la disminución de impactos ambientales y sociales.
• Integración de nuevos modelos de organización para la modularidad en tecnologías de fabricación aditiva y tecnologías mixtas
• Caracterización estructural y mecánica y herramientas de simulación y validación para componentes fabricados en materiales avanzados
(incl. nanomateriales) y no avanzados.
• Estándares y procedimientos de materiales avanzados y materiales secundarios
• Gestión de interfases entre proveedores y su integración en la cadena de montaje del OEM
• Modelos matemáticos para el desarrollo herramientas de simulación para materiales avanzados
• Datos del ciclo de vida de materiales avanzados (extracción, procesado, fabricación, uso, reutilización)
5.3 Componentes Inteligentes capaces de recoger información durante su vida útil
• Sensorización de piezas para el ciclo de vida.
• Modelos de gestión y protección de la información recogida.
• Comunicación segura fiable y de bajo coste entre componente y máquina/equipo.
• Monitorización de gestión de recursos en los procesos
• Sensores (alto coste y necesidad de desarrollo tecnológico en aplicaciones industriales
5.4 Soluciones de fabricación para productos modulares, actualizables, reconfigurables y desmontables
• Tecnologías para el montaje y desmontaje de componentes modulares (series largas) así como de estructuras y maquinaria (series
cortaso manual)
3. Grupo de Trabajo 5: Línea de Actuación 5. Gestión de Ciclo de Vida

Acciones identificadas
Gestión Cronograma Sectores implicados
IE5 IE 17 18 19 20 Aut Aer Ener MH Elec
Desarrollo de metodologías y estándares Design for Manufacturing y
Modularity, incluida la cadena suministro
8
Desarrollar herramientas de simulación y validación para componentes
fabricados en materiales avanzados y no avanzados.
2
Desarrollo temprano de tecnologías de recuperación, reutilización y reciclado
para materiales avanzados.
Desarrollar tecnologías de monitorización embebidas en componentes. 2
Desarrollar componentes de comunicación entre componente y
máquina/equipo.
2
Metodologías de diseño para la remanufactura: ecodiseño, fin de vida, etc 8
Desarrollo de procedimientos y estándares para la utilización de materias
primas secundarias
Tecnologías para la remanufactura de componentes y productos (limpieza,
testeo, f. aditiva,…)
1
Tecnologías de recuperación de composites, metales clave y materiales
críticos
Desarrollo de equipos y procesos para la verificación de materiales 8
Sustitución de materiales críticos (función, materiales y tecnologías) 6
Nuevos modelos de negocio de prestación de servicio en base a producto
propio con enfoque de ciclo de vida
8
Plataformas de interoperabilidad entre PP y SS para la economía circular 8
Información de uso y trazabilidad unitaria 2

Temas alineados con prioridades PCTI y PMA2020
• Gestión sostenible de la cadena de valor
• Recuperación de compuestos de valor en aguas residuales urbanas e industriales
• Materiales críticos
• Soluciones basadas en la naturaleza
• Infraestructuras verdes en entorno urbano
• Nuevos modelos de negocio en Economía circular
• Recuperación y reciclado de plásticos y otros materiales procedentes de diferentes corrientes de residuos
• Sistemas/herramientas de mejora de la resiliencia y prevención de desastres naturales (sequías, inundaciones, incendios
forestales…), incluyendo herramientas de modelización del Cambio Climático.
• Datos móviles, Cloud Computing, IoT (internet de las cosas) y medio ambiente (desarrollo de nuevos servicios y productos).
• Aplicación de KET (Key Enabling Technologies) a medio ambiente (BIO, NANO, materiales avanzados) en el desarrollo de
soluciones industriales o ambientales
• Gestión de agua y energía en la ciudad sostenible.
• Desarrollo soluciones y metodologías innovadoras para remediar la contaminación del suelo y su reutilización.
• Diseño para la remanufactura y, en general, para la extensión de la vida del producto
• Reciclaje de composites y metales valiosos como son los críticos y el Ni, Cu, Al,…
Plan de acción a corto plazo
1. Cadenas de valor mas sostenibles
2. Materiales críticos
3. Reciclaje de composites
4. Remanufactura, reutilización y recuperación
5. Medidas para el aumento de la resiliencia de los entornos
costeros (urbanos y naturales)
6. Infraestructuras verdes en entorno urbano
7. Alternativas de tratamiento de suelos contaminados
Ayudas al
Proyectos
Ecoinnovación
500.000
Ayudas al
diseño excelente
Proyectos
100.000

3. Grupo de Trabajo: GT5. Línea de Actuación 6. Nanomateriales
• Definición
Avanzar en el desarrollo de nanomateriales y nanotecnología para ser incorporados
en las empresas vascas y mejorar así la competitividad en los principales sectores
de actividad promoviendo la diversificación de nuestro tejido industrial.
• Objetivos: Se ha considerado relevante la incorporación de una línea de
“Nanomateriales” con un doble objetivo:
o Integración transversal: análisis de aportación de la nanotecnología en cada
una de las otras 5 líneas identificadas
o Integración específica: realización de un análisis a largo plazo de
acercamiento de los nanomateriales y nanotecnología a la industria y sus
necesidades

• Sub-líneas identificadas:
INTEGRACIÓN DE CAPACIDADES EXISTENTES ACTUALMENTE EN LAS LINEAS
DESCRITAS ANTERIORMENTE:
1. Uniones para materiales avanzados: análisis y caracterización por simulación de unión de disimilares;
unión de disimilares (ej.: por técnicas de deposición); validación de funcionalidades.
2. Fabricación automatizada de composites: añadiendo nuevas funcionalidades a materiales
compuestos (ej.: resistencia al fuego, propiedades eléctricas y térmicas) y la definición de equipos
demostradores.
3. Tecnologías de superficie avanzadas: en base a recubrimiento y a capas delgadas, prolongar la vida
útil en base a funcionalidad especifica y su caracterización; diseño y definiciones estéticas de materiales
(ej.: color, brillo, transparencia, interacción con la luz) y fabricación de equipos demostradores para
soluciones multifuncionales.
4. Procesos eficientes de fabricación para materiales: plataforma de caracterización del material antes
y después de fabricación (microscopía electrónica).
5. Gestión de Ciclo de Vida: caracterización de materiales avanzados y no avanzados; “electrónica de
gran escala” para componentes inteligentes; nuevas tecnologías para el uso y aprovechamiento de
residuos

• Sub-líneas identificadas:
REALIZACIÓN DE UN ANÁLISIS A LARGO PLAZO DE ACERCAMIENTO DE LOS
NANOMATERIALES Y NANOTECNOLOGÍA A LA INDUSTRIA Y SUS NECESIDADES
POSIBILIDADES IDENTIFICADAS:
1. Producción y aplicación de grafeno para diferentes sectores industriales, incluyendo no sólo los que ya
han iniciado su uso (electrónica, …) sino también otros en los que su aplicación no se ha contemplado
(construcción, …).
2. Desarrollo de nanobiomateriales utilizando técnicas de fabricación a escala nanométrica para obtener
nuevas funcionalidades y ofrecer nuevos materiales avanzados incluyendo su prototipado a escala
industrial.
El fin es obtener una cartera diversa de materiales de uso industrial, adicionales a los tradicionalmente
empleados, con posibilidad de customizar sus funcionalidades, que incluyen características de
biodegradabilidad y sostenibilidad exigidas por la legislación actual.
3. Prototipado de materiales y funcionalidades usando la modelización atómica y simulación: definición de
parámetros /funciones claves en la nanoescala trasladables a la macro escala para la obtención de
nuevos materiales avanzados.
4. ….…

• Ámbito estratégico identificado:
ASPECTOS RELACIONADOS CON LA SEGURIDAD, MEDIO AMBIENTE Y SALUD DE LOS
NANOMATERIALES COMO ACTIVIDAD TRANSVERSAL
o La incorporación de nanomateriales a los procesos productivos ha de realizarse de manera segura y
para ello es necesario avanzar en el desarrollo de análisis toxicológicos, ecotoxicológicos y de seguridad
ocupacional.
o EHS Advance, centro de competencia distribuido, basado en la RVCTI, creado para dar servicio y
respuesta a todas las cuestiones relacionadas con la seguridad, salud, y medio ambiente de los
nanomateriales desde la industria, centros de I+D y universidades.
o Avanzar en el desarrollo de estudios, análisis y ensayos sobre toxicología y ecotoxicología y el desarrollo
de equipos que permitan realizar la evaluación y control de riesgos en procesos.
o Desarrollo e implantación de guías metodológicas
o Seguimiento regulatorio
o Vigilancia
o Formación
• Próximos pasos:
Potenciar la creación de un nuevo grupo de trabajo que integre capacidades competitivas en
nanotecnología y nanomateriales añadiendo un valor adicional a la fabricación avanzada

4. Turno de Preguntas
Javier Laucirica jlaucirica@ik4.es
Coordinador del Grupo de Trabajo 5 de BI 4.0 y Director de Investigación

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