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viernes, 23 de noviembre de 2012

From laboratory to industry

Hoy quiero ilustrar en mi blog el proceso de desarrollo de un producto electrónico desde el laboratorio universitario hasta la industria, versión pre-industrial, cerca de un producto de mercado.

Para ello he seleccionado un proyecto de nuestro grupo de investigación (proyecto SICEL del grupo CE3I2)(link) realizado en colaboración con nuestro partner industrial González Soriano S.A. (Marca comercial NORMALUX) (link), mas de 25 años de colaboración con esta empresa asturiana y la satisfacción de muchos productos en el mercado que han pasado por nuestros laboratorios.

Paradójicamente, algunos parecen haber descubierto que este debe ser el camino a seguir (no está muy claro del todo). A pesar de ello, otros ya llevamos transitando por esta senda desde hace tiempo.


En este caso hablamos de un producto de gran valor añadido, una luminaría  inteligente de forma circular con LEDs de alta eficiencia y preparada para colocar en los techos de escayola (comercialmente Downlight).

La figura anterior muestra una maraña de prototipos de laboratorio entrelazados a modo de araña, donde se pueden identificar los distintos elementos que componen el sistema (filtros EMI, corrector de Factor de Potencia (PFC), drivers de LED, control de luz, luminaria, disipador,....). Las habituales primeras etapas de diseño e investigación de un nuevo producto ligado a la Electrónica de Potencia comienzan a dar sus pasos.


El trabajo de investigación (proyecto SICEL) ha permitido desarrollar un producto de muy alto valor añadido y desarrollar técnicas de diseño que podrán ser utilizadas para futuros desarrollos industriales.

Los primeros diseños de laboratorio, una vez verificados y probados, comienzan a adaptarse a las formas comerciales necesarias y a los elementos mecánicos y estéticos que junto al desarrollo electrónico configurarán el producto que finalmente se comercialice. En la figura anterior pueden verse los 18 LED de alta eficiencia ya adaptados a la forma del Downlight. Sigue siendo un prototipo de laboratorio.

La Luminaria diseñada es muy eficiente y robusta utiliza solamente estos 18 LED de última generación (mas de 100 lúmenes por vatio) y permite regulación continua del nivel luminoso desde 0 hasta 100%.  Muy poca potencia para lograr niveles de iluminación muy elevados y muchas prestaciones.

Todos los diseños electrónicos van adquiriendo su forma pre-industrial y van adaptándose a los espacios disponibles y a las restricciones térmicas del diseño. El puzzle comienza a tomar forma. Las placas de circuito impreso de fabricación casera van dejando paso a PCB comerciales, aunque el montaje sigue siendo manual.


Al diseño se le ha incorporado e integrado un sensor de luminosidad externa y es posible configurar el Downlight para que el nivel de luz se ajuste de forma automática en función del nivel exterior de luz.

Esta capacidad de regular el nivel de iluminación (dimming) se realiza así de forma automática, autónoma y continua, aprovechando una de las grandes ventajas de los diodos LED de alta eficiencia.


Los ahorros de energía que se pueden lograr con estas estrategias son evidentes y sin precisar complicadas estrategias de control domótico. La incorporación de estos elementos en el diseño sostenible de viviendas y oficinas será un paso obligado en años venideros.

No obstante, el sistema también está preparado para ser controlado totalmente mediante el protocolo DALI (Digital Addressable Lighting Interface) un estándar universal de comunicaciones que permite integrarlo con sensores de presencia o en la domotización completa de la planta o edificio donde se utilice el desarrollo. Aquí ya se podrían adoptar estrategias de gestión energética mas ambiciosas y complejas atendiendo a otros criterios de decisión.


Poco a poco, la inicial araña de laboratorio se fue convirtiendo en un producto pre-industrial, todos los elementos funcionales han sido desarrollados y el proyecto de investigación y todas las técnicas de control involucradas fueron dando forma al futuro producto comercial.

En un futuro cercano, tendremos estos productos sobre nuestras cabezas siguiendo igual camino que el seguido anteriormente por otros productos similares (alumbrados de emergencia, sensores de monóxido de carbono,....).

Queda el paso empresarial para convertir estos desarrollos en verdaderos productos comerciales, adaptación a líneas de montaje automatizadas (SMT - Surface Mount Technology), homologaciones y certificaciones y muy probablemente re-diseños para solucionar problemas que vayan surgiendo e ir adaptándose al desarrollo tecnológico que de forma imparable sigue su curso.

Todo esto sucede, aquí en Asturias, y es una pena que no suceda muchísimas veces. La generación de tejido productivo es fundamental y los productos tecnológicos de alto valor añadido con los que nuestras empresas deben competir, deben de seguir sin duda pasos muy similares a los descritos en esta entrada de hoy.

1 comentario:

  1. Es un placer poder ver estos avances en nuestra tierra, por desgracia no estamos muy acostumbrados a ellos. Yo estoy metido de lleno en este mundo de la iluminación y por desgracia nunca pude desarrollar mis conocimientos en mi tierra. Me gustaría poder compartir una tarde con vosotros ya que me interesa muchísimo el trabajo que estáis desarrollando. Enhorabuena y nunca dejéis de crear!!

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