¿Qué es la fabricación inteligente?

Cuando hablamos de fabricación inteligente, en realidad hablamos de datos. ¿Cómo? La fabricación inteligente utiliza datos en tiempo real —y tecnologías impulsadas por ellos como IA e IIoT— para adaptarse automáticamente a los cambios en la demanda del cliente y en las necesidades del negocio. Utiliza datos de máquinas y sensores para optimizar la producción, mejorar la calidad y mantener un funcionamiento fluido del equipamiento. Y recurre a datos de toda la cadena de suministro para prever disrupciones, eludir problemas y cumplir las promesas de la empresa a los clientes.

Definición de "fabricación inteligente"

El NIST (Instituto Nacional de Estándares y Tecnología) define la fabricación inteligente como: “ sistemas de fabricación totalmente integrados y colaborativos que responden en tiempo real para satisfacer las cambiantes demandas y condiciones en la fábrica, en la red de suministro y en las necesidades del cliente”.

La fabricación inteligente se basa en la conectividad en la nube. Es una combinación de creatividad humana, máquinas y activos conectados digitalmente, y sistemas y analíticas potenciados por IA. La integración de IA y herramientas inteligentes ayuda a impulsar la adaptabilidad y acelera la capacidad de personalizar los resultados en base a datos e inteligencia en tiempo real. La visibilidad, agilidad y resiliencia de la fabricación inteligente la convierten en una piedra angular para lograr más eficiencia en los modelos de cadena de suministro y en todo el espectro de las operaciones de negocios.

Conozca algunos de los beneficios de la fabricación inteligente.

Historia: de la fabricación de la Industria 1.0 a la de la Industria 4.0

La Industria 4.0 hace referencia a la Cuarta Revolución Industrial. La palabra “Revolución” se usa porque todas las revoluciones industriales estuvieron potenciadas por algún tipo de tecnología o invención que cambió las reglas de juego y “revolucionó” todo ese mundo. La Primera Revolución Industrial utilizó el vapor; la Segunda, la electricidad; la Tercera fue impulsada por la automatización básica y el poder informático; y la Cuarta está potenciada por sistemas ciberfísicos y tecnologías inteligentes.

La fabricación inteligente de hoy no tiene que ver con derribar las fábricas tradicionales y reemplazarlas por otra cosa. Se trata de hacer que las fábricas existentes sean más inteligentes paso a paso, y aumentarlas con las mejores herramientas y soluciones para que alcancen sus objetivos de manera más eficiente y eficaz.

Los cinco principales beneficios de la fabricación inteligente

En un contexto de competencia sin precedentes, las empresas de hoy necesitan considerar como medida del éxito algo más que solo las ganancias. La estabilidad a largo plazo y la fidelidad del cliente derivan de beneficios que impactan en todo su negocio –desde sus clientes hasta su personal e incluso el medioambiente–.

1. Eficiencia y productividad: con automatización, analíticas de datos en tiempo real y soluciones de fabricación integradas, sus equipos pueden trabajar de manera más rápida, inteligente y segura. Y el mantenimiento predictivo y los flujos de trabajo automatizados pueden ayudar a que sus máquinas y activos conectados a IoT operen a máximo nivel con resultados optimizados.
2. Agilidad y capacidad de respuesta: en cada etapa del proceso, las soluciones para fabricación inteligente y las analíticas de datos le permiten responder rápidamente a los cambios del mercado –adaptando sus flujos de trabajo de fabricación y personalizando sus productos con velocidad y agudeza–.
3. Sostenibilidad: los datos recopilados por las tecnologías de fabricación inteligente pueden ayudar a formular planes estratégicos y rentables para optimizar las operaciones y reducir el uso de energía. Desde el diseño de productos sostenibles hasta una logística más ecológica, las soluciones inteligentes pueden dar soporte a sus iniciativas de sostenibilidad.
4. Control de calidad mejorado: para evitar desde la frustración de recibir malas reseñas hasta la catástrofe de tener que retirar un producto del mercado, las soluciones para fabricación inteligente se pueden integrar en toda su cadena de suministro y sus operaciones de fabricación para garantizar que los estándares de calidad sean visibles y verificables en todas las etapas.
5. Ahorros de punta a punta: la integración digital de un extremo a otro de su cadena de suministro habilita mejores soluciones para proyecciones, gestión de inventario y logística. Esto significa menos riesgos, menos gastos y —lo mejor de todo— clientes más felices.

Tecnologías para fabricación inteligente

Consideraciones críticas como la ciberseguridad y la integración estratégica de negocio forman parte del entorno de transformación digital. Pero a continuación, solo analizaremos las tecnologías más fundamentales que sustentan las prácticas de fabricación inteligente.

• IoT/IIoT: cuando los dispositivos y las máquinas están equipados para enviar y recibir datos digitales, conforman una red de IoT. Los datos enviados desde un dispositivo informan su estado y actividad, y los datos recibidos por el dispositivo controlan y automatizan sus acciones y flujos de trabajo. Una red de IoT industrial (IIoT) está en el núcleo de la fabricación inteligente, ya que no solo comprende los activos conectados, sino también los sistemas inteligentes y los procesos automatizados con los cuales están integrados.
• IA/Machine learning: los datos más completos del mundo carecen de sentido hasta que usted pueda aprovecharlos y utilizarlos para contar una historia. La IA da vida a los datos de fabricación con analíticas avanzadas y la capacidad inherente de gestionar y fusionar data sets amplios y dispares. Los fabricantes que están armados con todos esos datos pueden usar algoritmos de machine learning para que sus sistemas informen lo que necesitan saber –sobre lo que está sucediendo en el momento y lo que se prevé que suceda en el futuro–.
• Big data: si la IA y machine learning aportan lo "inteligente" a la fabricación inteligente, entonces big data es el combustible. No se llaman así solo porque son voluminosos. Están definidos por su variedad y complejidad. Alimentando a un sistema de IA con enormes data sets complejos y dispares sobre fabricación, usted le da el alcance que necesita para extraer conclusiones cada vez más precisas y aprender más rápido a lo largo del tiempo.
• Robots autónomos: como ya se ha dicho, la robótica no es nada nuevo en fabricación. La capacidad de automatizar los activos externamente no es lo que cambia las reglas de juego –lo es la capacidad para que esos activos conectados a la nube utilicen tecnologías inteligentes para automatizarse–. Las fábricas inteligentes dependen de la automatización autónoma para alcanzar la agilidad y velocidad que necesitan.
• Fabricación aditiva/híbrida: mejor conocida como impresión 3D, la fabricación aditiva aumenta la resiliencia y la agilidad. Por ejemplo, un Boeing 747 está compuesto por más de seis millones de piezas –y todas requieren reemplazos que siguen diferentes cronogramas–. En lugar de almacenar todas esas piezas, las impresoras 3D inteligentes para metal o plástico pueden acceder a los registros de mantenimiento y producirlas según sea necesario, lo cual permite a la empresa mantener un “inventario virtual”.
• Computación en la nube: la conectividad y la computación en la nube brindan a los fabricantes una disponibilidad on-demand de recursos de sistemas, tales como datos de IIoT, analíticas y automatización de procesos, abarcando todos los canales inalámbricos como wi-fi o 5G. Las grandes nubes pueden ser gestionadas centralmente pero estar distribuidas entre ubicaciones regionales o globales.
• Conectividad 5G: con el 5G, las empresas aprovechan las ventajas y los beneficios de la conectividad a internet en la nube, y los mejoran con menos latencia, mayor velocidad y una capacidad casi ilimitada para escalar.
• Computación edge: las fábricas inteligentes de hoy deben poder adaptarse rápidamente y responder en tiempo real. Lleva tiempo enviar los datos recopilados en un lugar a sistemas alojados en otra ubicación física –y para las fábricas inteligentes, ese tiempo de inactividad representa una pérdida–. La computación edge ayuda a llevar el cerebro (IA y analíticas de datos) a la planta de producción y eliminar los retrasos en la red de IoT.
• Simulación/Gemelos digitales: un gemelo digital o una simulación se crea para ser una copia virtual idéntica a una máquina o un proceso que existe en el mundo real. Les permite a los equipos de fabricación probar nuevas formas de hacer las cosas, y llevar los prototipos virtuales a sus límites absolutos sin el costo ni el riesgo de dañar nada en la vida real.
• Diseño para fabricación: esto no es tanto una tecnología en sí mismo sino más bien una práctica que abarca todas las funciones y existe debido a la tecnología. Los principios del diseño para fabricación permiten a los profesionales de I+D aprender de los datos —abarcando desde la planta de producción hasta la base de clientes—. Esta información estratégica los ayuda a diseñar productos que benefician a todos y cubren las demandas del cliente en términos de calidad y personalización, y que también son más fáciles, ágiles y rápidos de fabricar y personalizar.

Fabricación automatizada vs. fabricación autónoma

La fabricación automatizada no es nada nuevo. Se refiere simplemente a los dispositivos robóticos que se programan con el único propósito de realizar una acción específica. La mayoría de las veces, estas tareas repetitivas se hacen en conjunto con otras máquinas y humanos en un entorno tal como una línea de montaje. La automatización es esencial para brindar la velocidad y precisión necesarias para la fabricación de gran volumen.

La fabricación autónoma es básicamente una fabricación automatizada... con cerebro. Usando tecnologías de la Industria 4.0 como IA y machine learning, un sistema para fabricación inteligente y los dispositivos de IoT que lo integran capturan data sets dispares como el feedback del consumidor, datos de oferta y demanda, de la capacidad de las máquinas, y cualquier otra información relevante. Luego, puede aplicarse inteligencia artificial y algoritmos de machine learning a dichos data sets para brindar –y formular automáticamente– flujos de trabajo y procesos más eficientes y optimizados.

Ejemplos de fabricación inteligente en acción

Vea cómo algunas de las empresas más innovadoras del mundo están aprovechando soluciones de software para optimizar y agilizar sus operaciones de fabricación y cadena de suministro.

• Leonhart Group: las soluciones inteligentes basadas en la nube brindan visibilidad, productividad y seguridad. Los sistemas escalables dan soporte al crecimiento y capacidad de respuesta frente a las oportunidades de negocio.
• A.M.P.E.R.E: los procesos automatizados en toda la cadena de suministro y las actualizaciones en vivo del inventario y del tipo de cambio habilitan un cálculo de precios rápido y el cumplimiento a tiempo de los pedidos.
• Geographe: los datos en tiempo real y la transparencia significan una mejor respuesta a las necesidades del cliente, analíticas predictivas más confiables, y producción y cadena de suministro optimizadas.
• Yanmar Marine: automatización y estandarización que abarcan toda la empresa facilitan la comunicación y visibilidad en todo el negocio, lo cual conduce a una mayor innovación y productividad.
• Smart Press Shop: mayor eficiencia y resiliencia de la cadena de suministro a través de una fabricación de componentes automotrices más inteligente y sostenible.

Implementación de fabricación inteligente: próximos pasos

Algunas empresas ya han recorrido un largo camino de transformación digital, integrando una amplia gama de tecnologías de la Industria 4.0 en sus operaciones. Otras recién están comenzando con su recorrido, o preguntándose por dónde deberían comenzar.

La buena noticia es que las mejores soluciones para fabricación inteligente sirven sea cual sea el punto donde usted esté, ayudando a iniciar o a continuar su recorrido –con soluciones independientes o con un ERP basado en la nube con funcionalidad incorporada–.

Y, por último, antes de comenzar este proceso, recuerde incluir su activo de fabricación más valioso: su personal. Establezca estrategias sólidas de comunicación y de gestión del cambio para garantizar que todos sus equipos estén entusiasmados, empoderados e informados sobre las emocionantes mejoras que se avecinan.