Industria 4.0:cómo la IA y las tecnologías inteligentes influyen en la fabricación

Desde los albores de la Primera Revolución Industrial en el siglo XVIII, la industria manufacturera se ha esforzado por lograr la más alta calidad y eficiencia a la menor velocidad y costo. Como bien sabemos, la combinación de estos dos objetivos a menudo condujo a una explotación severa, ya que se esperaba que los trabajadores humanos soportaran la peor parte del proceso de fabricación.

Hoy, estamos al borde de una nueva era en la fabricación industrial, una que se basa menos en el trabajo manual y más en trabajadores altamente calificados y máquinas, software y robots sofisticados. Es probable que haya escuchado los términos "Cuarta revolución industrial" e "Industria 4.0", pero el hecho es que son muy reales y estamos viendo cómo las tecnologías inteligentes, como la inteligencia artificial, pueden transformar realmente las prácticas de producción.

¿Qué es la Industria 4.0?

Antes de sumergirnos en las formas en que las tecnologías de vanguardia están dando forma al sector manufacturero, echemos un vistazo rápido a lo que realmente se refiere "Industria 4.0". En resumen, el término hace referencia a una tendencia creciente de fábricas inteligentes, donde los fabricantes confían en máquinas cada vez más inteligentes, equipadas con conectividad web, aprendizaje automático y capacidades de IA. La idea general es que los procesos industriales como la fabricación sean cada vez más autónomos y ágiles en cuanto a la cadena de producción y mantenimiento.

La Industria 4.0 se basa en varios avances tecnológicos y factores que, combinados, dan como resultado un proceso altamente eficiente e inteligente. Las diversas tecnologías utilizadas en las fábricas inteligentes son la automatización, la robótica, los sensores y las cámaras, la conectividad y la inteligencia artificial (IA), que pueden verse como los cerebros de la Industria 4.0.

Aprendiendo sobre Inteligencia Artificial

La inteligencia artificial, por su parte, es un campo en rápida evolución en el que las máquinas están programadas para aprender a través de la experiencia y adaptarse a diferentes situaciones y tareas en consecuencia. La tecnología, que es muy publicitada para aplicaciones como vehículos autónomos o Siri de Apple, está impulsada por algoritmos avanzados y procesamiento de lenguaje natural.

En el ámbito de la fabricación, la inteligencia artificial ofrece varios beneficios, algunos de los cuales ya se están aprovechando y muchos aún no se han implementado. La integración del aprendizaje automático y la tecnología de reconocimiento de patrones en la planta de producción puede ayudar a optimizar varios pasos a lo largo de la cadena de procesos, desde la producción hasta el control de calidad, el mantenimiento y más.

Usos beneficiosos de la IA en la fabricación

El proceso de fabricación comprende más que solo la creación física de piezas y productos, también implica el diseño, la preparación para la producción, el seguimiento del proceso, el posprocesamiento, la inspección de calidad, el mantenimiento de la máquina, la orquestación de la cadena de suministro y más. En otras palabras, hay mucho que pensar y planificar.

Es comprensible que las empresas de fabricación y los servicios estén increíblemente interesados ​​en cómo las tecnologías y los procesos inteligentes pueden simplificar, automatizar y, en muchos casos, mejorar cada paso de la cadena de fabricación. Si bien sería exhaustivo considerar todas De las formas en que se puede usar la IA para mejorar las prácticas de fabricación, veremos algunos de los impactos clave que el aprendizaje automático está teniendo y tendrá en el sector.

• La IA de diseño y construcción de piezas está jugando un papel en el diseño de productos innovadores a través del software de diseño generativo, en el que se ingresan ciertos parámetros y requisitos de rendimiento, incluidos el material, las condiciones de carga, el peso y la resistencia, y el software genera automáticamente el mejor diseño. que cumple con los requisitos. El software impulsado por IA no tiene las mismas limitaciones que un diseñador humano y puede generar soluciones de diseño completamente nuevas e innovadoras.

En la actualidad, la mayoría de los sistemas de producción y ensamblaje robóticos requieren una extensa programación y codificación para ejecutar tareas. En el futuro, sin embargo, será cada vez más común que los robots interpreten archivos CAD directamente y produzcan piezas sin necesidad de programación. En otras palabras, la IA permitirá que los robots y las máquinas entiendan un modelo CAD y determinen el mejor curso de acción para fabricarlo de la manera más eficiente.

• Inspección de calidad Las instalaciones de fabricación y las fábricas deben integrar procesos estrictos de control e inspección de calidad para garantizar que las piezas que se producen cumplan con los requisitos del cliente. En industrias como la aeroespacial o la atención médica, los controles de calidad y las certificaciones son de suma importancia y deben ser exhaustivos.

Hoy en día, los procesos de inspección están dominados por inspecciones visuales manuales o por sistemas de inspección visual altamente programados, los cuales requieren mucho tiempo, son complejos y potencialmente propensos a errores. Sin embargo, las tecnologías de inspección impulsadas por IA podrían facilitar una inspección de calidad al detectar de manera rápida y eficiente imperfecciones o defectos en las piezas fabricadas. En algunos casos, el proceso podría completarse en solo segundos, acelerando drásticamente el tiempo de comercialización.

• Mantenimiento de máquinas Además, los algoritmos de IA están encontrando aplicaciones importantes en el mantenimiento de máquinas y tecnología en la planta de producción. Es decir, se están desarrollando software y sensores impulsados ​​por IA que pueden detectar cuándo un sistema o proceso está comprometido. Por ejemplo, la tecnología podría notificar a los equipos de fabricación si un sistema de impresión 3D se comportaba de manera diferente o si un lote de materia prima no cumplía con las calificaciones.

La idea general con la IA en el mantenimiento de máquinas y procesos es que se vuelve predictiva, lo que significa que los posibles errores y problemas pueden detectarse temprano y abordarse antes de que ocurran, lo que reduce la cantidad de piezas defectuosas y aumenta la productividad.

La inteligencia artificial también está haciendo posible que los fabricantes recopilen información y datos vitales sobre sus sistemas de fabricación, lo que puede conducir a un mejor uso de la máquina y un desarrollo optimizado del producto.

• Cadenas de suministroLa IA no solo influye en la fabricación en la planta, sino que también afecta las tareas de gestión, como las cadenas de suministro. Hay muchas formas en que se puede utilizar la inteligencia artificial para mejorar la gestión de la cadena de suministro. Por ejemplo, la tecnología se puede utilizar para planificar rutas eficientes para el envío y el transporte, puede pronosticar la oferta y la demanda de inventario e incluso puede ayudar a las empresas a seleccionar el mejor proveedor para sus necesidades.

Fundamentalmente, la IA puede optimizar las cadenas de suministro al predecir y pronosticar los cambios del mercado, teniendo en cuenta elementos como ubicaciones, economía, patrones de consumo y más. El software de cotización inteligente, como el que ofrece RapidDirect, también puede mejorar drásticamente el proceso de fabricación, lo que permite a los clientes recibir cotizaciones precisas e instantáneas.