Introducción a la Manufactura Inteligente

Introducción a la Manufactura Inteligente

• Manufactura inteligente (Smart Manufacturing) se refiere a la digitalización de una fábrica y la conexión de todos sus elementos.
• Los datos son recopilados por sensores, almacenados en la nube y procesados rápidamente.
• El análisal de estos datos permite extraer información valiosa, útil para la toma de decisiones efectivas.
• Los procesos integrados en la Manufactura Inteligente disponen de información en tiempo real, y su operación se basa en automatizaciones.

Pilares Tecnológicos Fundamentales de la Manufactura Inteligente, según McKensey

• Conectividad, datos y poder computacional: Incluye el IOT, Cloud Monitoring (MES o ERSP), y Blockchain.
• Analítica e inteligencia: Abarca un análisis de datos avanzado con Inteligencia Artificial, Machine Learning y Deep Learning.
• Interacción Humano-Máquina: Realidad virtual, robótica y automatización al servicio de las necesidades humanas.
• Ingeniería avanzada: Desde la creación de gemelos digitales (Digital twins), hasta el trabajo minucioso con nanopartículas.
• Para llevar a cabo la Manufactura Inteligente, es necesario que cubra las 4 áreas principales de la fábrica 4.0: materiales, calidad, mantenimiento y producción.

Proceso De Manufactura Inteligente

• Inicia al encontrar un punto en común entre las exigencias del cliente y las capacidades de producción internas de la empresa.
• Al controlar los tiempos y ciclos de fabricación, la empresa puede secuenciar la planificación, reduciendo la cobertura de stock.
• El proceso de fabricación debe integrar y aplicar la IA para una coordinación y planificación óptima de los procesos.
• La integración de IA resulta en una fábrica auto-organizada que abarca todos los aspectos del ciclo de fabricación (planificación, producción, mantenimiento, etc.).
• La industria 4.0 implica una tendencia hacia lo digital e inteligente, que trae consigo una evolución en los procesos de fabricación, abriendo puertas a nuevas tecnologías, modelos de negocio y oportunidades para mejorar el valor.
• El seguimiento y la trazabilidad son imprescindibles en cualquier punto del proceso en una fábrica inteligente, hacienda la producción rastreable a lo largo de todo el proceso para garantizar un análisis rápido, detallado y preciso de cualquier causa o impacto.

Ventajas de la Manufactura Inteligente

• Optimización de los recursos: Se logra un mejor control sobre los residuos, incrementando y mejorando las previsiones de fabricación, centralizando los sistemas más importantes.
• Mantenimiento predictivo: Se implementan soluciones para identificar roturas, desgastes e incidencias en la maquinaria, aplicando mantenimiento predictivo con Inteligencia Artificial y Machine Learning.
• Reducción de la mano de obra: La optimización y automatización de procesos permiten llevar a cabo proyectos con mayor eficiencia.
• Aumento de productividad: La automatización ayuda al personal a ser más productivo y estar más motivado, al no tener que gestionar labores repetitivas.

Evolución de los Sistemas de Manufactura Inteligente

• La cuarta ola tecnológica define la nueva manufactura digital como Industria 4.0.
• Esta transformación se apoya en nueve pilares de tecnología avanzada.

Nueve Pilares Del Avance Tecnológico

• Big Data y análisis: En la industria 4.0, Big Data implica la recolección y evaluación de datos de diferentes fuentes y será una normativa para tomar decisiones en tiempo real.
• Robots autónomos: Están evolucionando para ser más útiles, autónomos, flexibles y cooperativos, interactuando con otros robots y humanos aprendiendo de ellos, siendo de menor costo y más capacidad.
• Simulación: Se aprovechan los datos en tiempo real para reproducir el mundo físico en un mundo virtual, incluyendo maquinas, productos y personas.
• La simulación en 3D se conoce como gemelo digital.
• Integración de sistemas horizontales y verticales: Para la industria 4.0, las capacidades de empresas y departamentos se integran, permitiendo cadenas de valor automatizadas.
• El internet de las Cosas: Los sensores y equipos productivos se enriquecen gracias a la computación integrada y tecnología estándar, permitiendo la comunicación e interacción de dispositivos de campo con otros y más controladores centralizados.
• La computación integrada permite la toma de decisiones y análisis de datos descentralizada, generando respuestas a tiempo real.
• Ciberseguridad: Busca comunicaciones seguras y confiables, así como identidad sofisticada y gestión de acceso de máquinas y usuarios.
• La Nube: Las empresas ya utilizan software basado en la nube para aplicaciones empresariales y de análisis, pero la Industria 4.0 requerirá que haya más intercambio de datos entre distintos sitios y las fronteras de la empresa.
• Manufactura aditiva: Permite producir pequeños lotes de productos de gran complejidad y diseños ultraligeros.
• Realidad aumentada: Permiten una variedad de servicios (selección de piezas en almacén o envío de instrucciones de reparación).
• Las empresas podrán proveer información en tiempo real, mejorando la toma de decisiones y procedimientos de trabajo.