Cómo ser «inteligente» sobre su proceso de fabricación

Cuando se trata de cambios pioneros en el lugar de trabajo, la «fabricación inteligente» es algo que se debe observar de cerca. La fabricación inteligente combina múltiples frentes tecnológicos y está remodelando rápidamente el panorama de las operaciones de fabricación en todo el mundo. Es probable que las empresas que no adoptan rápidamente nuevas tecnologías se queden atrás a medida que las fábricas inteligentes se conviertan en el estándar. ¿Qué es la fabricación inteligente y cómo funciona en la práctica? Comprender los elementos importantes de la fabricación inteligente es clave para crear y mantener ventajas competitivas en un mundo que cambia rápidamente.

Lo que significa ser «inteligente» en el mundo de la fabricación

Para apreciar la fabricación inteligente, primero debe comprender Industry 4.0. En pocas palabras, el término se refiere a una cuarta fase de la Revolución Industrial. Echemos un vistazo rápido a la historia:

• Revolución industrial: la producción pasó de la agricultura a las fábricas en el siglo XIX.
• Industria 2.0: comenzando con el desarrollo del acero y alcanzando su punto máximo con la electrificación temprana de fábrica, esta fase incluyó la introducción de la producción en masa.
• Industria 3.0: esta fase cubrió el cambio de la tecnología analógica y mecánica a la tecnología digital, y abarcó desde finales de los años cincuenta hasta finales de los setenta.
• Industria 4.0: el capítulo actual de fabricación se centra en el uso de datos, dispositivos conectados y otras tecnologías para lograr resultados que nunca hubieran sido posibles en el pasado.

La fabricación inteligente es un elemento clave de la Industria 4.0. Es un enfoque impulsado por la tecnología, diseñado para aprovechar los equipos para aumentar la eficiencia del proceso y monitorear la producción. Se trata de recopilar tantos datos como sea posible y analizarlos de manera que proporcionen información procesable y mejoras concretas de eficiencia. Las características centrales de la fabricación inteligente son el uso de sistemas de recopilación de datos, comunicaciones en tiempo real e Inteligencia Artificial (IA) para análisis.

Por qué es importante la fabricación inteligente

Cada máquina y la ejecución de cada proceso tiene el potencial de crear inmensas cantidades de datos. Sin embargo, hasta hace poco, no había una manera de capturar adecuadamente esos datos. Incluso una vez que los métodos para la recolección de datos se volvieron más comunes, los medios para analizar esos datos permanecieron esquivos. El auge de la fabricación inteligente significó que nuestra capacidad para extraer información útil de conjuntos de datos masivos mejoró drásticamente y eso creó implicaciones significativas para muchas empresas de fabricación.

Productividad mejorada

El impacto más aparente de las prácticas de fabricación inteligente es la mejora de la productividad derivada de un flujo de información más fluido. Los fabricantes pueden usar datos en tiempo real para determinar qué necesitan y cuándo lo necesitan, lo que les permite racionalizar toda la cadena de suministro. Los proveedores también pueden adaptarse rápidamente a los cambios en la demanda y enfocar sus recursos en los requisitos específicos del cliente. El beneficio tangible de un flujo de información en tiempo real es el desperdicio minimizado, el tiempo de inactividad reducido y los niveles de inventario adecuados en toda la cadena de suministro.

Mayor innovación y productos de mayor calidad

El resultado de una mayor productividad son mejores márgenes de beneficio. Esto genera más capital para invertir en el proceso de producción. El dinero ahorrado puede destinarse al desarrollo de productos o una inversión en materiales de mayor calidad. Los datos de fabricación inteligente también pueden ayudar a identificar las necesidades del cliente, brindando oportunidades para desarrollar nuevos productos o volver a visitar el diseño de productos existentes.

Mejores trabajos de manufactura

La robótica en la fabricación se está volviendo más común. Eso no significa que la fabricación inteligente eliminará los empleos. Por ejemplo, la evidencia muestra que los empleos de manufactura basados en tecnología creados por manufactura inteligente revitalizan el grupo de talentos y atraen una fuerza laboral más calificada a una industria. Los trabajadores potenciales reconocen el valor del uso de datos para mejorar el rendimiento y aumentar la productividad.

Eficiencia energética

El consumo de energía es un costo para hacer negocios, pero tiene un impacto más significativo en algunas industrias que en otras. Las industrias intensivas en energía pueden usar los datos generados por equipos inteligentes para rastrear los gastos de energía e identificar áreas para la reducción de desechos. La reducción de nuestra huella de carbono es excelente para cumplir con los objetivos de responsabilidad social, y genera ahorros que permiten a los fabricantes hacer que los productos sean más asequibles.

Seis ejemplos de tecnología de fabricación inteligente

Los fabricantes tienen más oportunidades que nunca para incorporar tecnología de fabricación inteligente en el proceso de producción. Especialmente cuando se combinan, estas tecnologías permiten a los fabricantes ser más flexibles, sostenibles y productivos. Aquí hay seis formas en que los líderes de la industria utilizan la fabricación inteligente:

1. Inventario y optimización de redes

El inventario y la optimización de la red son los pilares de un proceso de fabricación inteligente. La nueva tecnología influye en cuatro aspectos principales de los sistemas de inventario:

• Proceso: para muchos fabricantes, la tecnología de Industry 4.0 permite la digitalización y automatización completas de los procesos de compra y cumplimiento. El uso de datos en tiempo real permite que un sistema inteligente active órdenes automáticamente en función de condiciones específicas.
• Clasificación: muchos fabricantes utilizan el sistema de clasificación ABC para gestionar el inventario. Implica clasificar los productos por orden descendente del valor en dólares con otros cálculos. La fabricación inteligente puede automatizar el proceso de clasificación si se conocen los valores en dólares y las ubicaciones de los productos.
• Parámetros: tiempo de entrega, costo de mantenimiento, costo de pedido, demanda, precio de venta y precio de compra son parámetros críticos para un sistema de inventario. Gracias a la comunicación casi instantánea proporcionada por la tecnología Industry 4.0, esta información esencial está disponible para todas las partes relevantes durante todo el proceso.
• Revisión: los fabricantes suelen elegir entre auditorías periódicas de inventario o un sistema que revisa continuamente las existencias. La recopilación inteligente de datos de fabricación facilita el análisis continuo como una opción más conveniente, lo que lleva a una mayor precisión y supervisión general.

La optimización de la red de inventario es el proceso de decidir cuándo pedir suministros y cuánto pedir. La política de inventario resultante puede minimizar el costo total de las operaciones y maximizar el nivel de servicio al cliente. Las dos variables que guían la decisión son el momento en que se ingresa un pedido y la cantidad del pedido.

Además, los parámetros del sistema utilizados para formular la optimización pueden ser fijos o variables a lo largo del tiempo, con el cambio aleatorio ocasional que requiere un ajuste adicional. Mediante el uso de análisis de datos profundos, los fabricantes pueden optimizar las redes de inventario y responder más rápidamente a cambios inesperados en los parámetros del sistema.

2. Análisis predictivo

Casi cualquier pieza de equipo de fabricación se puede comprar con capacidades de recopilación de datos, o actualizarse para proporcionar información sobre las operaciones. Con todos estos sensores y bases de datos surge la necesidad de dar sentido al flujo constante de información, lo que hace que el análisis de datos sea crucial para la fabricación inteligente. El análisis predictivo es un campo relacionado con el uso de datos sobre el rendimiento pasado para predecir el rendimiento futuro y anticipar las necesidades.

El mantenimiento es un área importante en la que el análisis predictivo puede proporcionar valor. El tiempo de inactividad inesperado debido a la falla del equipo puede ocasionar grandes pérdidas y, a veces, incluso un programa de mantenimiento de rutina no revelará un problema a la espera de que suceda. El equipo de fábrica que viene con características de diagnóstico puede monitorear continuamente cómo está funcionando una máquina o sistema y alertar cuando se indica un problema operativo. Esta capacidad tiene un doble efecto para reducir averías inesperadas y reducir la carga sobre los técnicos.

El análisis predictivo también tiene una mano fuerte en la gestión de inventario y cadena de suministro. El aprendizaje automático y los algoritmos pueden identificar patrones en conjuntos de datos para optimizar el proceso de fabricación, aumentar la velocidad y minimizar el desperdicio.

3. Internet de las cosas

El Internet de las cosas (IoT) es lo que hace posible la Industria 4.0 y la fabricación inteligente. Internet de las cosas es una colección de dispositivos físicos todos conectados a Internet y, en muchos casos, entre sí. El intercambio instantáneo de datos a través de Internet está presente en todas partes, desde bienes de consumo como electrodomésticos hasta sistemas completos de fábrica.

El Internet industrial de las cosas (IIoT) se refiere a su uso en la fabricación inteligente, donde una colección de sensores se integra con las máquinas para proporcionar a los operadores y la administración datos actualizados sobre el rendimiento y las condiciones actuales. El uso más común del IIoT es para la gestión y el seguimiento de activos, como con los sistemas de inventario.

Un ejemplo del IIoT en acción es la colocación de sensores en las estanterías. Estos sensores actualizan la base de datos cada vez que se levanta o coloca un artículo, proporcionando un recuento de inventario actualizado continuamente. Ese sistema de inventario puede usar el IIoT para guiar la toma de decisiones para aumentar la eficiencia del proceso de fabricación.

De las muchas aplicaciones del IIoT, una de las más beneficiosas es la capacidad de eliminar las ineficiencias para reducir los costos. Es ampliamente reconocido que el simple aumento de la velocidad de producción no equivale a un costo-beneficio después de cierto umbral. Esto ocurre cuando la oportunidad de una mejora significativa adicional se reduce en gran medida a medida que se alcanzan velocidades de producción óptimas. Con todos los dispositivos de una fábrica inteligente que se conectan a través de Internet, los fabricantes pueden ver lo que sucede a lo largo del proceso de producción e identificar oportunidades para otras mejoras operativas en todas las fases de producción.

4. Vehículos y drones sin conductor

Hay mucho ruido sobre los vehículos sin conductor en el espacio del consumidor, pero también se están volviendo más comunes en la industria manufacturera. Los avances en robótica, IoT y navegación autónoma han creado las circunstancias perfectas para que los fabricantes adopten vehículos y drones sin conductor en múltiples aplicaciones.

El ejemplo más conocido de vehículos autónomos proviene de Amazon. Miles de robots autónomos ayudan a los trabajadores del almacén a mover el inventario y cumplir con los pedidos, lo que reduce el tiempo que los empleados tienen que pasar caminando de un lado a otro en grandes instalaciones. Los fabricantes con pies cuadrados significativos pueden aumentar significativamente la eficiencia operativa mediante el uso de vehículos automatizados de varios tamaños.

Los drones representan otra oportunidad para mejorar la productividad. Al igual que los vehículos autónomos, se pueden usar para transportar materiales o artículos de un lado a otro. También pueden proporcionar soporte visual cuando un técnico necesita ver qué sucede con una máquina en particular, por ejemplo. A medida que el uso de drones se vuelve común, el costo por unidad está disminuyendo mientras que las capacidades tecnológicas están aumentando.

De acuerdo con la Asociación Internacional de Sistemas de Vehículos No Tripulados (AUVSI), los drones y sus tecnologías relacionadas podrían crear hasta 100,000 empleos e inyectar $ 82 mil millones en la economía para 2025. Los fabricantes que determinen los usos eficientes de los drones ahora estarán bien posicionados para aprovechar de nuevos desarrollos en este campo particular de fabricación inteligente.

5. Impresión en 3D

La impresión 3D es un término popular para el proceso más técnico de fabricación aditiva. El término «fabricación aditiva» abarca varios tipos de procesos de fabricación que utilizan un método aditivo para crear objetos mediante la adición consecutiva de capas microscópicas. El contraste es la «fabricación sustractiva», en la que se elimina el material para obtener el objeto final.

La primera ventaja es la reducción de residuos. A través del proceso sustractivo tradicional, los fabricantes se quedan con una cantidad variable de material que deben reciclar, desechar o reutilizar. Las tres opciones requieren tiempo, recursos y trabajo. Con la impresión 3D aditiva, la maquinaria dispensa solo la cantidad de material necesaria para construir el objeto.

BMW Group fue uno de los primeros pioneros en el uso de la impresión 3D para la fabricación inteligente. En 2010, comenzaron a producir pequeños componentes específicos. Para 2018, la compañía marcó su millonésima parte a través de la impresión 3D. En ese año, la compañía logró aumentar su producción de componentes impresos en 3D en más del 40% al combinar la fabricación aditiva con otras prácticas de fabricación inteligente.

Para los fabricantes que fabrican productos con un elemento de personalización, la impresión 3D presenta una oportunidad para proporcionar una experiencia personal al consumidor sin los requisitos asociados de costo y volumen presentes en los métodos de fabricación tradicionales.

6. Robótica y Automatización

La robótica ha sido un elemento básico de la fabricación durante décadas, pero el auge de la Industria 4.0 ofrece nuevas posibilidades para quienes desean aprovechar la tecnología. Donde los robots de fabricación de ayer se limitaban a acciones como levantar y rotar en líneas de montaje, la tecnología moderna permite a los robots realizar tareas complejas y, a veces, delicadas. La inteligencia artificial y los sensores avanzados permiten a los robots procesar entradas complicadas y actuar sobre información externa.

Si bien la mayoría de los fabricantes no utilizan la robótica más avanzada debido a restricciones de costos, los sistemas de automatización brindan muchos de los beneficios a un precio mucho más accesible. La solución ‘Island Automation’ de EAM-Mosca Corporation es un excelente ejemplo de cómo la automatización puede simplificar y mejorar un proceso de producción no estándar.

El sistema de automatización de la isla se desarrolló especialmente para un fabricante de herramientas eléctricas del medio oeste que necesitaba una solución más rápida. Estaban sujetando manualmente pantallas de punto de compra (POP) llenas de productos que se distribuían a las tiendas de mejoras para el hogar. El proceso para los COP incluyó varias estaciones donde los productos se colocaron en paletas, cubiertas con una tapa corrugada, y luego se trasladaron a otra área mediante transpaletas. Luego, los operadores alimentaron manualmente los flejes precortados y aseguraron las cargas con herramientas manuales.

A medida que creció el éxito del programa POP, el sistema manual se convirtió en una restricción y obstaculizó la capacidad del fabricante para satisfacer la demanda, especialmente durante los períodos pico de vacaciones. Para resolver este desafío, EAM-Mosca diseñó una solución de sistema de flejado de alto rendimiento. El sistema incorporó múltiples máquinas flejadoras de sellado lateral con lanzas de paletas, junto con transportadores modulares de entrada y salida. Para administrar una variedad de configuraciones de empaque, el sistema fue programado para el transporte automatizado preciso y el control del producto. Este nivel de control ahora asegura que cada diseño POP esté asegurado con el número correcto de correas, y que cada correa se coloque como se especifica.

Hoy, el fabricante de la herramienta eléctrica alcanza una tasa de rendimiento mucho mayor en comparación con el proceso manual anterior. Como beneficio adicional, los empleados que anteriormente estaban ocupados haciendo tediosos flejes manuales ahora se han redistribuido para otras tareas, lo que aumenta la productividad operativa general.

EAM-Mosca por smart Equipment Corporation

No hay duda de que la fabricación inteligente es el futuro de la industria, pero ¿dónde pueden beneficiarse los fabricantes de los avances en la Industria 4.0? EAM-Mosca Corporation puede ayudar. La compañía ofrece una variedad de máquinas flejadoras innovadoras diseñadas para simplificar el proceso de fabricación y mejorar la eficiencia. Con un programa de atención al cliente que permite a los fabricantes de todas las industrias cumplir con los objetivos de productividad, EAM-Mosca está listo para mostrarle cómo las soluciones de sistemas de flejado pueden ayudarlo a maximizar la eficiencia de su proceso de fabricación.

Acerca de

EAM-Mosca Corporation ofrece soluciones de sistemas de flejado de alto rendimiento para una variedad de industrias, incluidas las de alimentos, artes gráficas, correo, despacho, logística, corrugado, madera y otros bienes industriales o de consumo. La compañía combina equipos innovadores con flejes.

materiales fabricados para maximizar el rendimiento de la máquina y los programas de asistencia al cliente que ayudan a los clientes a cumplir sus objetivos de rendimiento y productividad.

Para obtener más información sobre cualquiera de los otros sistemas de flejado que mejoran la productividad de EAM-Mosca, llame al 800-456-3420, envíe un correo electrónico a info@eammosca.com o complete un formulario de contacto.