No es ficción: así es una fábrica inteligente

SI RECIÉN ACABAS…

de comprar un automóvil, quizá hayas vivido una experiencia que nunca volverá a ser la misma. Piensa en este escenario: la próxima vez que acudas a una concesionaria, no habrá ningún modelo físico del auto que buscas, porque seguramente no existirá… todavía. En lugar de ello, estarás frente a una pantalla táctil donde podrás diseñar y configurar en 3D, a tu gusto, hasta el más mínimo detalle del vehículo que vas a adquirir. Descuida, en este proceso no estarás solo. Olvídate del típico vendedor de hoy en día que solo habla de financiamiento y tasas de interés, y piensa en un consultor especializado que te asesorará en todo el proceso de diseño de tu auto, el cual no durará más de una hora.

Si solo eres un amante de los autos, quizá esta idea te pueda generar intriga y fascinación; pero si además has vivido el ambiente de una planta industrial, sabes que lograr esto será todo un reto en términos de ensamble, logística y secuenciación de toda la cadena de suministro. Un automóvil tiene miles de partes y componentes que provienen de cientos de proveedores distintos, muchos de ellos situados en latitudes lejanas. Eso empieza a dimensionar el tamaño del reto que implica esto. Y ahora añade la variable de que esto sucederá con cada uno de los millones de automóviles que se venden cada año en el mundo. Increíble, ¿cierto? Pero eso será posible gracias a la Industria 4.0 en general y, de forma particular, a las fábricas inteligentes.

Todo es posible

Para que lo anterior suceda, es necesario un alto nivel tecnológico en toda la cadena de valor para optimizar, en tiempo real, las líneas de producción ideal para el auto que deben ensamblar armadora y proveedores. El proceso que seguirá a tu diseño 3D personalizado es que esa información, con cada una de las especificaciones y excentricidades que pudiste haber elegido para tu auto, se envíe a los proveedores involucrados, cuyas máquinas y sistemas estarán interconectados, de tal manera que podrán validar la información y hacer procesos de diseño y pruebas virtuales, determinar el proceso más óptimo para producir desde las piezas y componentes hasta el auto final, hacer ciclos de planeación y modificación mucho más cortos en un gemelo virtual de la línea de producción, y luego montar la línea de manera física completamente optimizada, sin exposición a fallos ni errores. Este nivel de personalización tan elevado significa que ningún automóvil será igual a otro. Todo un hito para una industria, como la automotriz, que ha sido la mayor exponente de la producción en serie. Si no lo crees, debes saber que en la factoría de BMW en Regensburg, Alemania, no hubo ni un solo auto igual a otro en los cientos de miles que la armadora alemana produjo el año pasado.

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¿Qué es una fábrica inteligente?

Todo esto será posible gracias a las fábricas inteligentes. Pero ¿qué son exactamente? Es el estado del arte de la industria 4.0. El concepto describe el ambiente industrial en el que las máquinas y los equipos son capaces de mejorar procesos, adaptarlos a las necesidades de cada producto, a través de la automatización y la auto optimización. Los beneficios van más allá de la producción física, y se extienden conceptos como planeación inteligente de la demanda, gestión de la cadena de suministro y desarrollo de productos, entre otros.

Diversas consultoras coinciden en que se trata de una tendencia que tomará mayor fuerza a nivel global. Mordor Intelligence pronostica que alcanzará un valor de 358 mil millones de dólares para 2023.

“La fábrica inteligente se refiere a varias soluciones de automatización totalmente integradas en los procesos de fabricación. Esta integración ayuda a optimizar el flujo de materiales durante todos los procesos, permitiendo así un movimiento efectivo de los materiales en toda la fábrica”, establece la consultora.

Su valor

Por su parte, Global View Research añade que, para 2025, su valor alcanzará los 395 mil mdd. Sus dos principales impulsores serán la necesidad de incrementar la eficiencia en la producción y la visibilidad en toda la cadena de valor.

“La disponibilidad de tecnologías avanzadas como la impresión 3D, los sistemas de ejecución de fabricación (MES) y las soluciones de gestión de activos de planta para pequeñas y medianas empresas está acelerando aún más el crecimiento de la industria”.

Países desarrollados y en desarrollo, sectores como automotriz y aeroespacial, están siendo estratégicos en la adopción de las tecnologías de una fábrica inteligente, que incluyen sistemas de ejecución de máquinas (MES), controlador lógico programable (PLC), planificación de recursos empresariales (ERP), software SCADA, sistemas de control discreto, interfaces hombre-máquina, impresión 3D, gestión del ciclo de vida del producto (PLM) y gestión de activos de planta, sensores, sistemas de inteligencia artificial, entre otros.

Estas son las etapas

Como lo vemos en Gesta Labs, para adquirir el estatus de fábrica inteligente, las empresas deben transitar por diversas capas tecnológicas. Estas son algunas:

1. Sensores. El equipo y los dispositivos están listos para obtener sensores y generar datos relevantes para medir y controlar procesos críticos.

2. Generación de información y conectividad. Los sensores están generando datos del equipo y otra información relevante; las máquinas están conectadas a Internet y los sistemas almacenan información estadística.

3. Optimización de IoT. El control sobre el rendimiento de los equipos está habilitado por el Internet de las Cosas. Hay buena conectividad y análisis / monitoreo de datos y defectos.

4. Machine Learning e Inteligencia Artificial. Se caracteriza por una muy buena conectividad y minería de Big Data. Hay modelos de análisis predictivo y optimización de la producción a través de algoritmos. Los cambios pueden implementarse fácilmente.

5. Transformación. Gran conectividad y capacidades de datos. La información fluye en tiempo real y se realizan acciones de inteligencia artificial. Fabricación inteligente prácticamente está en movimiento.

La comunicación, interconectividad y la capacidad de usar los datos de fabricación para crear modelos predictivos (por ejemplo, en mantenimiento de la maquinaria, pero también para aplicarla fuera de planta) es lo que le pone la etiqueta de inteligente. Y esto es lo que sabemos. Pero, sin duda, lo más interesante será desarrollar aquello que aún no conocemos, pues la evolución tecnológica que vive la industria es tan delirante que ni siquiera los principales futurólogos saben lo que ocurrirá en los próximos cinco años. Así de grande es esta era.