Cómo ser "inteligente" en su proceso de fabricación

Cuando se trata de cambios pioneros en el lugar de trabajo, la "fabricación inteligente" es una de las que hay que seguir de cerca. La fabricación inteligente combina múltiples frentes tecnológicos y está remodelando rápidamente el panorama de las operaciones de fabricación en todo el mundo. Las empresas que no adopten rápidamente las nuevas tecnologías probablemente se quedarán atrás a medida que las fábricas inteligentes se conviertan en la norma. ¿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.

Qué significa ser "inteligente" en el mundo de la fabricación

Para apreciar la fabricación inteligente, primero hay que entender la Industria 4.0. En pocas palabras, el término se refiere a una cuarta fase de la Revolución Industrial. Echemos un rápido vistazo 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 álgido con la electrificación temprana de las fábricas, esta fase incluyó la introducción de la producción en masa.

- Industria 3.0: Esta fase abarcó el paso de la tecnología analógica y mecánica a la tecnología digital, y se extendió desde finales de los años 50 hasta finales de los 70.

- Industria 4.0: El capítulo actual de la fabricación se centra en el uso de datos, dispositivos conectados y otras tecnologías para lograr resultados que nunca habrían sido posibles en el pasado.

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

Por qué es importante la fabricación inteligente

Cada máquina y la ejecución de cada proceso tienen el potencial de crear inmensas cantidades de datos. Sin embargo, hasta hace poco, no había forma de capturar adecuadamente esos datos. Incluso una vez que los métodos de recopilación de datos se hicieron más comunes, los medios para analizar esos datos seguían siendo difíciles de encontrar. El auge de la fabricación inteligente significó que nuestra capacidad para extraer información útil de conjuntos de datos masivos mejoró drásticamente, lo que creó implicaciones significativas para muchas empresas de fabricación.

Mejora de la productividad

El impacto más evidente de las prácticas de fabricación inteligente es la mejora de la productividad derivada de un flujo de información más fluido. Los fabricantes pueden utilizar 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 ajustarse rápidamente a los cambios en la demanda y centrar sus recursos en los requisitos específicos de los clientes. El beneficio tangible de un flujo de información en tiempo real es la minimización de los residuos, la reducción de los tiempos de inactividad y unos niveles de inventario adecuados en toda la cadena de suministro.

Mayor innovación y productos de mayor calidad

 El resultado de una mayor productividad es una mejora de los márgenes de beneficio. Esto genera más capital para invertir en el proceso de producción. El dinero ahorrado puede destinarse al desarrollo de productos o a una inversión en materiales de mayor calidad. Los datos de fabricación inteligente también pueden ayudar a identificar las necesidades de los clientes, proporcionando oportunidades para desarrollar nuevos productos o revisar el diseño de los productos existentes.

Mejores empleos en la industria

La robótica en la fabricación es cada vez más común. Esto no significa que la fabricación inteligente vaya a eliminar puestos de trabajo. Por ejemplo, está demostrado que los puestos de trabajo basados en la tecnología creados por la fabricación inteligente revitalizan la reserva de talentos y atraen a una mano de obra más cualificada a una industria. Los trabajadores potenciales reconocen el valor de utilizar datos para mejorar el rendimiento y aumentar la productividad.

Eficiencia energética

El consumo de energía es un coste de la actividad empresarial, pero tiene un impacto más significativo en algunas industrias que en otras. Las industrias que consumen mucha energía pueden utilizar los datos generados por los equipos inteligentes para hacer un seguimiento de los gastos energéticos e identificar áreas de reducción de residuos. Reducir nuestra huella de carbono es excelente para cumplir los objetivos de responsabilidad social, y supone un ahorro que permite a los fabricantes fabricar productos más asequibles.

Seis ejemplos de tecnología de fabricación inteligente

Los fabricantes tienen más oportunidades que nunca de incorporar la tecnología de fabricación inteligente al proceso de producción. Especialmente cuando se combinan, estas tecnologías permiten a los fabricantes ser más flexibles, sostenibles y productivos. He aquí seis formas en que los líderes del sector utilizan la fabricación inteligente:

1. Optimización de inventarios y redes

 El inventario y la optimización de la red son piedras angulares de un proceso de fabricación inteligente. Las nuevas tecnologías influyen en cuatro aspectos principales de los sistemas de inventario:

- Proceso: Para muchos fabricantes, la tecnología de la Industria 4.0 permite la digitalización y automatización completas de los procesos de compra y cumplimiento. El uso de datos en tiempo real permite a un sistema inteligente activar pedidos automáticamente en función de condiciones específicas.

- Clasificación: Muchos fabricantes utilizan el sistema de clasificación ABC para gestionar el inventario. Consiste en clasificar los productos por orden descendente de valor en dólares con otros cálculos. La fabricación inteligente puede automate el proceso de clasificación si se conocen los valores en dólares y las ubicaciones de los productos.

- Parámetros: El plazo de entrega del suministro, el coste de transporte, el coste de pedido, la demanda, el precio de venta y el precio de compra son parámetros críticos para un sistema de inventario. Gracias a la comunicación casi instantánea que proporciona la tecnología de Industria 4.0, esta información esencial está disponible para todas las partes relevantes a lo largo del proceso.

- Revisión: Los fabricantes suelen elegir entre auditorías periódicas del inventario o un sistema que revisa continuamente las existencias. La recopilación inteligente de datos de fabricación facilita el análisis continuo como opción más cómoda, lo que redunda en una mayor precisión y supervisión generales.

La optimización de la red de inventario es el proceso de decidir cuándo pedir suministros y en qué cantidad. La política de inventario resultante puede minimizar el coste 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 introduce un pedido y la cantidad pedida.

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

2. Análisis predictivo

Prácticamente cualquier equipo de fabricación puede adquirirse con funciones 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 anticiparse a las necesidades.

El mantenimiento es un área importante en la que el análisis predictivo puede aportar valor. Un tiempo de inactividad inesperado debido a un fallo del equipo puede provocar enormes pérdidas y, a veces, ni siquiera un programa de mantenimiento rutinario revela un problema inminente. Los equipos de fábrica que incorporan funciones de diagnóstico pueden supervisar continuamente el funcionamiento de una máquina o sistema y alertar cuando se detecta un problema operativo. Esta capacidad tiene el doble efecto de reducir las averías inesperadas y la carga de trabajo de los técnicos.

El análisis predictivo también tiene mucho que decir en la gestión de inventarios y de la cadena de suministro. El aprendizaje automático y los algoritmos pueden identificar patrones en conjuntos de datos para agilizar el proceso de fabricación, aumentar la velocidad y minimizar los residuos.

3. Internet de los objetos

El Internet de los objetos (IoT) es lo que hace posible la Industria 4.0 y la fabricación inteligente. El Internet de los objetos es un conjunto de dispositivos físicos 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 de fábricas enteras.

La 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 a la dirección datos actualizados al minuto sobre el rendimiento y el estado actuales. El uso más habitual del IIoT es la gestión y el seguimiento de activos, como ocurre con los sistemas de inventario.

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

4. Vehículos sin conductor y drones

 Se habla mucho de los vehículos sin conductor en el sector de consumo, pero cada vez son más comunes también en la industria manufacturera. Los avances en robótica, IoT y navegación autónoma han creado las circunstancias perfectas para que los fabricantes adopten vehículos sin conductor y drones en múltiples aplicaciones.

4. Vehículos sin conductor y drones

 Se habla mucho de los vehículos sin conductor en el sector de consumo, pero cada vez son más comunes también en la industria manufacturera. Los avances en robótica, IoT y navegación autónoma han creado las circunstancias perfectas para que los fabricantes adopten vehículos sin conductor y drones en múltiples aplicaciones.

El ejemplo más conocido de vehículos autónomos procede de Amazon. Miles de robots autónomos ayudan a los trabajadores del almacén a mover el inventario y cumplir con los pedidos, reduciendo el tiempo que los empleados tienen que pasar yendo y viniendo por las grandes instalaciones. Los fabricantes con una superficie considerable pueden aumentar significativamente la eficiencia operativa mediante el uso de vehículos automatizados de diversos tamaños.

Los drones representan otra oportunidad para mejorar la productividad. Al igual que los vehículos autónomos, pueden utilizarse para transportar materiales u objetos de un lado a otro. También pueden proporcionar apoyo visual cuando un técnico necesita echar un vistazo a lo que ocurre con una máquina concreta, por ejemplo. A medida que se generaliza el uso de drones, el coste por unidad disminuye al tiempo que aumentan las capacidades tecnológicas.

Según la Association for Unmanned Vehicle Systems International (AUVSI), los drones y sus tecnologías afines podrían crear hasta 100.000 puestos de trabajo e inyectar 82.000 millones de dólares en la economía de aquí a 2025. Los fabricantes que determinen ahora los usos eficientes de los drones estarán bien posicionados para aprovechar los futuros avances en este campo concreto de la fabricación inteligente.

5. Impresión 3D

Impresión 3D es un término popular para referirse al 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 material para obtener el objeto final.

La primera ventaja es la reducción de residuos. Mediante el proceso sustractivo tradicional, los fabricantes se quedan con una cantidad variable de material que deben reciclar, eliminar o reutilizar. Estas tres opciones requieren tiempo, recursos y mano de obra. Con la impresión 3D aditiva, la maquinaria dispensa sólo la cantidad de material necesaria para construir el objeto.

El Grupo BMW fue uno de los pioneros en el uso de la impresión 3D para la fabricación inteligente. En 2010, empezaron a producir pequeños componentes específicos. En 2018, la empresa marcó su pieza número un millón fabricada mediante impresión 3D. En ese año, la empresa logró aumentar su producción de componentes impresos en 3D en más del 40 % combinando la fabricación aditiva con otras prácticas de fabricación inteligente.

Para los fabricantes que elaboran productos con un elemento de personalización, la impresión en 3D representa una oportunidad de ofrecer una experiencia personal al consumidor sin los costes asociados y los requisitos de volumen presentes en los métodos de fabricación tradicionales.

6. Robótica y automatización

 La robótica ha sido un elemento básico de la fabricación desde hace décadas, pero el auge de la Industria 4.0 ofrece nuevas posibilidades a quienes desean aprovechar la tecnología. Mientras que los robots de fabricación de ayer se limitaban a acciones como levantar y girar en cadenas de montaje, la tecnología moderna permite a los robots realizar tareas complejas y a veces delicadas. La IA y los sensores avanzados permiten a los robots procesar entradas complicadas y actuar en función de información externa.

Aunque la mayoría de los fabricantes no utilizan la robótica más avanzada debido a las restricciones de costes, los sistemas de automatización ofrecen muchas de las ventajas a un precio mucho más asequible. La solución "Island Automation" de Mosca Corporation es un excelente ejemplo de cómo la automatización puede simplificar y mejorar un proceso de producción no estándar.

El sistema de automatización Island se desarrolló especialmente para un fabricante de herramientas eléctricas del medio oeste que necesitaba una solución más rápida. Estaban flejando manualmente expositores de puntos de venta (POP) llenos de productos que se distribuían a tiendas de artículos para el hogar. El proceso de los POP incluía varias estaciones en las que los productos se colocaban en palés, se cubrían con una tapa de cartón ondulado y se trasladaban a otra zona mediante transpalés. A continuación, los operarios introducían manualmente flejes precortados y sujetaban las cargas con herramientas manuales.

A medida que crecía el éxito del programa POP, el sistema manual se convirtió en una limitación y dificultó la capacidad del fabricante para satisfacer la demanda, especialmente durante los periodos de vacaciones punta. Para resolver este reto, Mosca diseñó una solución de sistema de flejado de alto rendimiento. El sistema incorporaba varias flejadoras de cierre lateral con lanzas para palés, junto con transportadores modulares de entrada y salida. Para gestionar una gran variedad de configuraciones de embalaje, el sistema se programó para un transporte automatizado preciso y un control del producto. Este nivel de control garantiza ahora que cada diseño de POP se asegure con el número correcto de flejes y que cada fleje se coloque en la posición especificada.   

En la actualidad, el fabricante de herramientas eléctricas consigue un rendimiento mucho mayor que con el proceso manual anterior. Como ventaja añadida, los empleados que antes se ocupaban del tedioso flejado manual ahora se han reasignado a otras tareas, lo que aumenta la productividad operativa general.

Equipos inteligentes de Mosca Corporation

No hay duda de que la fabricación inteligente es el futuro de la industria, pero ¿dónde pueden beneficiarse los fabricantes de los avances de la Industria 4.0? Mosca Corporation puede ayudar. La empresa ofrece una variedad de 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 todos los sectores alcanzar sus objetivos de productividad, Mosca está preparada para mostrarle cómo las soluciones de sistemas de flejado pueden ayudarle a maximizar la eficiencia de su proceso de fabricación.

Acerca de

Mosca Corporation proporciona soluciones de sistemas de flejado de alto rendimiento a una gran variedad de sectores, como alimentación, artes gráficas, correo, logística, cartón ondulado, madera y otros bienes industriales o de consumo. La empresa combina equipos innovadores con materiales de flejado fabricados para maximizar el rendimiento de las máquinas y programas de asistencia al cliente que ayudan a los clientes a alcanzar sus objetivos de rendimiento y productividad.

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