Tecnologías de la industria 4.0:consejos para desarrollar su estrategia digital

Listo o no, el mundo de la fabricación está cambiando. Aquí hay una introducción al desarrollo de una estrategia digital usando tecnologías de la Industria 4.0.

No hay necesidad de repetir la Primera, Segunda o Tercera Revolución Industrial.

Aquellos interesados ​​en seguir el progreso de la fabricación en los últimos dos siglos pueden encontrar mucha información en Internet y en otros lugares.

Lo que es más importante en este momento es darse cuenta de que a) estamos en las primeras etapas de una Cuarta Revolución Industrial, cuyo potencial de cambio supera con creces al de sus predecesores, y b) el dominio de estas nuevas tecnologías es fundamental para nuestro éxito futuro.

Pero, ¿qué es eso que se llama Industria 4.0? ¿Y qué lo hace diferente de los avances tecnológicos cotidianos que han estado ocurriendo desde que la humanidad afiló la primera roca?

Esa es una pregunta profunda, pero en términos simples, la Revolución Industrial actual está definida por los datos y la digitalización. Es un entorno en el que las máquinas herramienta y las fábricas son inteligentes, en el que sistemas previamente dispares se comunican entre sí y las decisiones se toman en función del análisis, no de conjeturas.
 

También es un entorno que los fabricantes deben esforzarse por dominar. Así como la energía de vapor dio paso a la electricidad, y los sistemas de control mecánico cayeron presa de los controlados por computadoras y software, la virtualización y Big Data aumentarán, y en algunos casos reemplazarán, nuestras metodologías de fabricación actuales.

Estos son algunos de los componentes clave de la Industria 4.0 con los que los talleres mecánicos, los fabricantes de láminas de metal y, de hecho, cualquier persona en la industria manufacturera deberían estar familiarizados si quieren tener éxito en este nuevo y valiente mundo digital.

¿Qué es el Internet industrial de las cosas (IIoT) y cuál es el beneficio?

Si tiene un detector de humo con capacidad para Internet o un termostato inteligente en casa, ya está familiarizado con el Internet de las cosas (IoT). Ahora aplique esa misma tecnología a una máquina herramienta CNC u otro equipo industrial y, lo adivinó, ahora es un usuario de IIoT, la fuente de innumerables bits de datos sobre el rendimiento de la máquina, el estado de producción, las posibles necesidades de mantenimiento y mucho más. .

De hecho, el IIoT tiene la capacidad de recopilar tanta información que se considera la fuente de los llamados Big Data, una verdadera avalancha de información que debe mantenerse en el mínimo necesario para obtener el mayor beneficio. Sin embargo, cuando se implementa correctamente, el IIoT permite que las instalaciones eviten “demasiada confianza en el conocimiento tribal” y reduzcan el riesgo que surge cuando las personas calificadas llevarán su experiencia ganada con tanto esfuerzo a otro lugar.

Eso es según Jeff Rizzie, director de mecanizado digital de Sandvik Coromant, quien sugiere que el IIoT, junto con software analítico como MachiningInsights de la empresa, hace que esas mismas personas sean mucho más eficaces. También dice que, para las tiendas que aún no usan IIoT, es un buen momento para comenzar.

Informática industrial en la nube

En la mayoría de los casos, pero no en todos, los datos que se transmiten desde los dispositivos IoT terminan en la nube, que a pesar de su noble nombre en realidad no es más que un centro de datos súper conectado y lleno de servidores en Atlanta, Reno o en cualquier otro lugar. Al igual que con el IIoT, puede usar la nube todos los días y ni siquiera pensar en ello. Su software bancario está en la nube, al igual que Facebook, Dropbox, Words with Friends y prácticamente cualquier servicio informático o aplicación móvil que se utilice en la actualidad.

¿Por qué esto es importante para los fabricantes? Varias respuestas vienen a la mente. El primero es como se acaba de describir:interoperabilidad con IIoT, junto con la oportunidad de monitorear y administrar de forma remota los procesos de producción. Esto abre la puerta a la fabricación desatendida y todos sus muchos beneficios.

Pero también está el uso cada vez mayor de ofertas de software como servicio (SaaS) basadas en la nube de la talla de Autodesk 360, MachiningCloud y muchos sistemas de planificación de recursos empresariales o ERP. Estos ofrecen una implementación optimizada junto con costos de inversión muy reducidos, al tiempo que brindan a los fabricantes más pequeños acceso a sistemas de software de alta gama que alguna vez estuvieron fuera de su alcance. La computación en la nube, dice Tom Bidinger de Epicor Software, "tiene el poder de transformar por completo la forma en que todos hacemos negocios".

¿Qué son los gemelos digitales?

La nube está estrechamente asociada con otro desarrollo principal de la Industria 4.0:el gemelo digital, también conocido como gemelo virtual. Como sea que lo llame, los fabricantes utilizan estas réplicas digitales para verificar los diseños de productos, simular modos de falla, predecir el rendimiento en el campo y recopilar datos de uso del mundo real y en tiempo real.

Al Whatmough, gerente de productos CAM en Autodesk, señala que los gemelos digitales ofrecen múltiples oportunidades de mejora. “Podría ser algo tan simple como una simulación de trayectoria, en la que los datos de mecanizado se pueden vincular al gemelo digital para realizar análisis de rendimiento. En el otro extremo del espectro, está el hermanamiento digital de la planta de producción, que brinda a los ingenieros industriales o de fabricación una mayor capacidad para optimizar toda su operación”.

Fabricación aditiva

Luego está la impresión 3D. A primera vista, puede no estar claro por qué la fabricación aditiva (FA) se considera una tecnología de la Industria 4.0, pero no tenga ninguna duda de que lo es. “La capacidad de imprimir pequeños volúmenes de manera rentable ha puesto la personalización masiva al alcance de la mano para más fabricantes, no solo para los gigantes de la industria”.

Ese es el punto de vista de Nadav Goshen, CEO de MakerBot Industries, quien señaló que la impresión 3D ha evolucionado mucho más allá de su uso original como tecnología de creación rápida de prototipos. Las instalaciones lo utilizan para fabricar accesorios y otras herramientas. Los fabricantes de aeronaves lo utilizan para producir componentes críticos del motor, conductos HVAC y piezas estructurales. Y los fabricantes de automóviles están empezando a ver su valor como tecnología de fabricación de uso final. La lista sigue y sigue.

Pero, de nuevo, ¿por qué la impresión 3D cae bajo el paraguas de la Industria 4.0? Más importante aún, ¿por qué los fabricantes deberían adoptarlo? Hay muchas razones. En primer lugar, es una tecnología inherentemente digital. Aprovecha la nube para el intercambio de datos y la colaboración. Está en gran parte automatizado, promueve la fabricación local y es mucho menos derrochador que los procesos de fabricación sustractivos. Y aunque AM aún no es capaz de aprendizaje automático e IA (inteligencia artificial), tenga la seguridad de que está llegando.

Hablando de IA, es otra pieza más del rompecabezas de la Industria 4.0. También lo son la realidad virtual y aumentada (AR/VR), la robótica avanzada y la automatización, la computación perimetral, los sistemas ciberfísicos (CPS) y más. Puede parecer mucho con lo que lidiar, y lo es, pero para aquellos que contemplan cómo implementar una estrategia de fabricación digital, sigan el consejo de Jeff Rizzie:piensen en grande, comiencen en pequeño y muévanse rápidamente.

Un agradecimiento especial a Sandvik Coromant, MakerBot, Autodesk, Epicor Software y otros por su ayuda en la redacción de este artículo.

¿Cómo está aprovechando la automatización y los datos para mejorar sus capacidades de fabricación? Comparta sus pensamientos e ideas en los comentarios a continuación.

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¿Está listo para la Industria 4.0? Consejos para desarrollar su estrategia digital

La fabricación se encuentra en las primeras etapas de una Cuarta Revolución Industrial, una cuyo potencial de cambio supera con creces al de sus predecesores.

Dominar las nuevas tecnologías asociadas con Industry 4.0 podría ser fundamental para su éxito futuro.

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