Construcción del Gemelo Virtual de una Línea de Pintura Electroforética Integrando PLC

Autores/as

Palabras clave:

digital twins, modeling,, production systems, simulation , system analysis and design, virtual manufacturing

Resumen

This study focuses on the development of a virtual model and digital twin of an electrophoretic painting line, using software tools such as AutoCAD, Blender, TIA Portal, and Machines Simulator. Virtual modeling enables the creation of 3D digital representations of physical processes, helping industries optimize operations, reduce costs, and automate workflows. This approach aligns with Industry 4.0 by integrating digital twins and programmable logic controllers (PLCs) to simulate and control production lines without requiring a physical setup.

The research outlines the design, simulation, and automation of a metal painting line, where virtual components are modeled in AutoCAD, converted and prepared in Blender, and integrated into Machines Simulator. The line replicates the real-life electrophoretic painting process, which includes pre-treatment, electrodeposition, rinsing, curing, and final inspection.

The system was tested using both virtual and physical Siemens PLCs, ensuring proper interaction between control signals and simulated machine behavior. The project demonstrates the feasibility of creating customizable virtual production environments, overcoming limitations of commercial simulation software. It also highlights the role of virtual environments in operator training and process validation. The result is a robust, adaptable digital twin capable of supporting automation and process improvement initiatives.

Descargas

Los datos de descarga aún no están disponibles.

Biografía del autor/a

  • Dr. José Rafael Mendoza Vázquez, TecNM/Instituto Tecnológico de Puebla

    JOSÉ RAFAEL MENDOZA VAZQUEZ recibió el grado de Doctor en Ciencias en Electrónica en 2010 por parte del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) con el tema Modelado y simulación de un mecanismo paralelo de 3 GDL aplicado a prótesis y el grado de Maestro en Ciencias en Electrónica en 2003 por la misma institución con el tema Diseño del control de un robot de dos grados de libertad para aplicaciones de seguimiento de objetos. Es Ingeniero Industrial Electrónico desde el año 1996 por el Instituto Tecnológico de Puebla. Ha colaborado para el desarrollo de proyectos de instalaciones eléctricas e instalaciones de redes de datos y comunicaciones para el INEGI. Ha trabajado en el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) en proyectos de desarrollo tecnológico del tipo robots de aplicación específica y militar con actividades en instrumentación, robótica, automatización y control para la Secretaría de Marina, Armada de México. Ha impartido curso de nivel profesional en la Universidad Alva Edison, en la Universidad Tecnológica de Puebla y el TecNM/instituto Tecnológico de Puebla. Actualmente es profesor de tiempo completo en el Instituto Tecnológico de Puebla, donde imparte clases a nivel profesional en Ingeniería Electrónica y en la maestría de Ingeniería Electrónica. Cuenta con publicaciones en Congresos internacionales y nacionales, así como publicaciones en revisas indexadas del tipo internacional y nacional. Ha impartido ponencias y conferencias en diversos congresos en las áreas de Ingeniería Electrónica, Control y robótica y sistemas educativos. Su investigación se encuentra dentro el área de robótica y control con énfasis en robótica, control de movimiento, modelado, procesamiento de señales y sistemas interactivos y educativos. Cuenta con el perfil PRODEP y es líder del Cuerpo Académico reconocido por PRODEP denominado Sistemas interactivos y realidad virtual en el nivel de en Consolidación.

  • Ing. Lázaro Merlo Ramíres , TecNM/Instituto Tecnológico de Puebla

    LAZARO MERLO RAMIREZ recibió el título de Ingeniero en Electrónica por parte del TecNM/Instituto Tecnológico de Puebla en el año 1999. Actualmente desarrolla estudios de Maestría en Ingeniería electrónica en la misma institución. Ha sido responsable del mantenimiento predictivo, correctivo y preventivo de maquinaria y equipo industrial resolviendo fallas y automatizando equipo, administrando personal, supervisando el mantenimiento electrónico, eléctrico, mecánico y de soldadura. Ha colaborado como ingeniero de mantenimiento y proyectos en la empresa Electro Comercializadora de Puebla S.A de C.V. Ha trabajado para colchones Lester como supervisor de Mantenimiento y Gerente de mantenimiento para la empresa Costuras y manufacturas de Tlaxcala. Se ha desempeñado como catedrático en el área de ciencias exactas a nivel Secundaria y Licenciatura. Es coautor de 3 publicaciones en el área de óptica y ciencia de materiales.

  • Dra. Irma Delia Rojas Cuevas, TecNM/Instituto Tecnológico de Puebla

    Irma Delia Rojas Cuevas Irma Delia Rojas Cuevas recibió el grado de Doctora en Logística y Gestión de la Cadena de Suministro con Mención de Honorífica en 2019 por parte de la Universidad Popular Autónoma del Estado de Puebla. Recibió el grado de Maestra en Ciencias en Ingeniería Industrial en el área de Manufactura por parte del Instituto Politécnico Nacional División UPIICSA, en 2000. Recibió el título de Ingeniero Industrial por parte del Instituto Tecnológico de Puebla en 1996. Es Profesor del Tecnológico Nacional de México / Instituto Tecnológico de Puebla, México, en el Departamento de Ingenierías. Tiene publicaciones en revistas indexadas y congresos de buen nivel. Ha impartido conferencias en las áreas de desarrollo de sistemas, logística y cadena de suministro. Es miembro del grupo académico en consolidación “Sistemas Interactivos y Realidad Virtual” con registro PRODEP (ITPUE-CA-4). Pertenece al Sistema Nacional de Investigadores (SNI). Su investigación se encuentra en el área de sistemas interactivos y realidad virtual con énfasis en sistemas mecatrónicos

  • Dr. Sergio Javier Torres Mendez, TecNM/Instituto Tecnológico de Puebla

    SERGIO JAVIER TORRES MENDEZ recibió el grado de Doctor en Ciencias en Ingeniería Mecánica en 2014 por parte de la Universidad de Waterloo, Ontario, Canadá; el grado de Maestro en Ciencias en Electrónica en 2008 por la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, y el grado de Maestro en Ciencias en Ingeniería Mecánica por parte del Instituto Tecnológico de Veracruz en 1995. Es Profesor de tiempo completo en el Instituto Tecnológico de Puebla desde 1995 y auxiliar en el Laboratorio de Manufactura Avanzada desde 2015. Es miembro del cuerpo académico en Consolidación:  Sistemas interactivos y realidad virtual. Sus intereses de investigación se relacionan con el diseño y desarrollo de robots de alta velocidad y de sistemas mecatrónicos interactivos para la asistencia humana. Asi también, se estan realizando estudios para el desarrollo de sistemas mecatrónicos automotrices que sean amigables con el medio ambiente.

  • M.C. Vicente Ramírez Palacios, TecNM/ Instituto Tecnológico de Puebla

    VICENTE RAMIREZ PALACIOS recibió el grado de Maestro en Ciencias en Electrónica en 1997 del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica, recibe el título de Ingeniero Industrial en Electrónica en 1996 del Instituto Tecnológico de Puebla. Es Profesor de tiempo completo a nivel Licenciatura en el Instituto Tecnológico de Puebla. Trabajando en Automatización y Control de Procesos, utilizando algoritmos PID, Lógica Difusa y Redes Neuronales; comunicando los procesos a través de Redes Industriales como son: Red ASi, Red Profibus, Red Ethernet y Red Profinet, teniendo Control y Adquisición de Datos de los procesos por medio de un SCADA. Integrante del cuerpo académico en consolidación “Sistemas Interactivos y Realidad Virtual” http://ca.realidaditp.com/. Colaborador en los proyectos: Integración de una banda transportadora a una celda flexible CIM, Diseño y construcción de robot tipo grúa, Desarrollo de un sistema prototipo mecatrónico para aplicaciones de desplazamiento de invidentes en ambientes no estructurados, Impresión 3D de una mano robótica, Identificación del grado de madurez de jitomate por medio de visión artificial y Sistema interactivo multiplataforma, aplicado al control y registro de personal en forma automatizada.

Descargas

Publicado

2025-10-28

Cómo citar

Construcción del Gemelo Virtual de una Línea de Pintura Electroforética Integrando PLC. (2025). TecNM-Apizaco Investigación, Desarrollo E Innovación En La Ingeniería, 1(1), 18-27. https://revista.apizaco.tecnm.mx/ojs/index.php/IDII/article/view/11