La inteligencia artificial acelera el desarrollo de nuevos materiales

El fabricante de resinas Lanxess está haciendo uso de la inteligencia artificial (IA) para desarrollar lo que ha denominado “los productos del futuro”. Con esta herramienta busca reducir el número de ensayos necesarios y optimizar condiciones de producción, al tiempo que reduce drásticamente la entrada al mercado de nuevos productos.

La empresa se ha asociado con Citrine Informatics, una compañía de IA basada en Estados Unidos, que se especializa en el desarrollo de materiales a partir de datos. Las dos compañías han lanzado un proyecto piloto destinado a acotar el potencial de la inteligencia artificial en la producción de plásticos.

Hay dos campos de aplicación actualmente: la formulación de compuestos reforzados con fibra y la fabricación de compuestos de uretano. Ambos tipos de materiales comparten algo en común, y es que el número de combinaciones posibles entre componentes es infinito, al igual que el ajuste de las propiedades resultantes.

Es en este escenario donde tiene sentido la aplicación de algoritmos de inteligencia artificial. En el desarrollo tradicional de producto, la compleja composición de los tamaños de fibras y la gran cantidad de variables que existen en la manufactura de plásticos de alto desempeño requieren de un gran número de ensayos, cuyo resultado es difícil de predecir.

En este caso, la IA permite utilizar la información de pruebas existentes, y haciendo uso de algoritmos puede generar modelos para configurar pruebas y parámetros de manera más inteligente, mejorar estos modelos a partir de los resultados de cada prueba individual, y finalmente proponer una formulación óptima. Este tipo de procedimiento hace el desarrollo de producto mucho más ágil que los métodos tradicionales.

Algo similar ocurre en la formulación de sistemas de uretano. La herramienta de IA se está empleando para expandir el rango de prepolímeros. El objetivo es ofrecer sistemas de poliuretano hechos a la medida, con tiempos de entrega más cortos.

En la fase inicial del proyecto, Lanxess amplió su base de datos de formulaciones basadas en prepolímeros. Junto a Citrine se han añadido puntos de datos adicionales a la base de datos existentes, para lo cual se requirió medir datos empíricos con el conocimiento de expertos de procesos, y empleando un algoritmo que permite calcular valores de medición adicionales. Esto significa que solamente se requieren algunos pocos experimentos en la vida real para validar las cifras encontradas con IA.

En el largo plazo, el gigante de resinas cree que el manejo de la producción basado en una cantidad creciente de datos incrementará la eficiencia en planta, la calidad del producto, hará el mantenimiento más predecible e incrementará la disponibilidad en planta.

» Publication Date: 03/12/2019

» More Information

« Go to Technological Watch



This project has received funding from the Bio-Based Industries Joint Undertaking under the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement Nº 745828