El uso creciente de la automatización en la fabricación

Con la necesidad continua de impulsar un mayor rendimiento y reducir los costos, los fabricantes buscan soluciones de automatización e Industria 4.0 para aumentar su eficiencia. En este artículo exploraremos el uso de la automatización en la fabricación, incluidos los diferentes tipos de automatización, ejemplos de fabricación automatizada y los principales beneficios de la automatización.

¿Qué es la automatización de la fabricación?

La automatización, en el contexto de la fabricación, es el uso de equipos para automatizar sistemas o procesos de producción. El objetivo final es impulsar una mayor eficiencia aumentando la capacidad de producción o reduciendo los costos, a menudo ambas cosas.

La automatización se conoce más como el uso de máquinas para reducir el trabajo realizado por humanos. Se ha asociado con sistemas electromecánicos que están programados para realizar muchos tipos de procesos. Si bien la automatización puede no ser adecuada para todos los fabricantes, la mayoría de las empresas pueden encontrar beneficios en uno de los siguientes tipos de automatización:fija, programada o flexible.

Tipos de automatización de la fabricación

Automatización Fija

Caracterizada por una producción de gran volumen y una alta barrera de entrada, la automatización fija a menudo tiene una tarea establecida. También llamada automatización dura, la mayor parte de la programación está contenida en máquinas individuales. La velocidad y la secuencia de los procesos son establecidas por el equipo o la línea de producción.

Un ejemplo de automatización fija se puede encontrar en los paneles de carrocería y automóviles. Los principales proveedores de vehículos pueden producir más de un millón de piezas antes de cambiar los diseños. Además, se utilizan procesos como el estampado o la fundición que pueden no requerir sistemas de control tan sofisticados como el fresado automatizado o la soldadura robótica.

A menudo, el volumen de producción asociado con la automatización fija no tiene tiempo para cambios. Sin embargo, si se realizan cambios en la automatización fija, es probable que sea necesario cerrar una línea y que los técnicos cambien manualmente las herramientas. El gasto y el tiempo asociados con este tiempo de inactividad son altos. Para productos de bajo volumen o que tienen ciclos de vida más cortos, considere la automatización programable.

Automatización programable

Caracterizada por la fabricación de varias decenas a miles de unidades, la automatización programable está asociada con la producción por lotes. La automatización programable ofrece la capacidad de producir más tipos de piezas o productos. Sin embargo, se necesita tiempo de inactividad para realizar los cambios. Este tiempo de inactividad es esperado y se tiene en cuenta para el tamaño de los lotes y los plazos de entrega. Sin embargo, el tiempo de inactividad es costoso y ha dado lugar a una extensión de la automatización programable denominada automatización flexible.

Automatización flexible

La automatización flexible puede realizar cambios automáticamente. Esto puede limitar el equipo para ejecutar piezas que comparten herramientas similares o requieren dispositivos adicionales para hacer posibles los cambios automatizados.

Además, dado que es necesario cambiar los programas, la automatización flexible a menudo se conecta a algún tipo de red que aumenta el valor al ofrecer monitoreo o control remoto. Los programas se desarrollan fuera de línea en una computadora. Dependiendo de cómo esté conectado el dispositivo, un diseñador puede cargar, ejecutar nuevos programas o incorporarlos a la producción existente desde cualquier parte del mundo.

Ejemplos de automatización de la fabricación

Para recordar los diferentes tipos de automatización considere los siguientes ejemplos:

• Automatización fija:asociada con la producción de gran volumen y de una sola pieza. EX:Una talladora dedicada a producir automáticamente un engranaje.
• Automatización programable: Asociado con la producción por lotes. EJ:Una talladora que produce automáticamente diferentes tipos de engranajes, pero un cambio provocará un tiempo de inactividad para cambiar los engranajes.
• Automatización flexible: Asociado con la producción en tiempo real o bajo demanda. EX:Una talladora que produce automáticamente varios engranajes sin necesidad de apagarse o cambios manuales.

La automatización en la fabricación está creciendo y continúa dando forma a la planta de producción. Los fabricantes se esfuerzan por lograr un hilo digital completo desde el seguimiento de las cadenas de suministro de materiales hasta la producción y la entrega. Sin embargo, antes de una transformación digital completa, es importante conocer sus objetivos y cómo se alinean con los beneficios de las estrategias de fabricación automatizada.

Beneficios de la automatización en la fabricación

Los fabricantes utilizan cada vez más la automatización para impulsar la precisión, la consistencia y una mayor eficiencia operativa. Para empezar, conoce tus objetivos. Cuanto más específicos sean los objetivos, más fácil será alinearse con una solución. Metas como aumentar la producción, si bien son generales, indican que debe saber qué afecta la producción. Los sensores y dispositivos fáciles y rápidos de integrar que monitorean el equipo y producen datos, gráficos, etc. fáciles de usar ayudarán a conectar las líneas de producción y brindarán otros beneficios:

• Reducir el tiempo de inactividad
• Proporcione un mantenimiento predecible
• Mejorar la toma de decisiones

Tener dispositivos para monitorear los materiales en el inventario o en una estación de trabajo puede reducir el tiempo de inactividad debido a la falta de existencias. Ser capaz de ver los tiempos de funcionamiento del equipo puede ser suficiente para reducir el tiempo de inactividad ajustando el flujo de trabajo para reducir los cambios, o indicar dónde una inversión en más automatización generaría un ROI positivo.

El monitoreo también puede rastrear el rendimiento del equipo para indicar cuándo pueden ocurrir fallas o mantenimiento. El seguimiento del rendimiento puede ayudar a tomar decisiones operativas más inteligentes y programar el mantenimiento cuando afecte menos a la producción. Además, la automatización y el monitoreo impulsan decisiones comerciales más informadas.

Tener datos en tiempo real puede ayudar a los fabricantes a comprender los plazos de entrega y proporcionar estimaciones y cronogramas más precisos. Además, los dispositivos automatizados mejoran la repetibilidad que puede mejorar la calidad y reducir la variabilidad en la producción. En general, el monitoreo automatizado ofrece un modelo más predecible para tomar decisiones comerciales, al tiempo que proporciona transparencia para todas las partes interesadas.

El futuro de la automatización en la fabricación está progresando con robótica, visión artificial, IIoT y otras tecnologías digitales. Para aprovechar el crecimiento de la automatización, conozca sus objetivos, qué afecta la producción y qué beneficios brinda cada tecnología. En caso de duda, minimice la complejidad, siga los principios de ingeniería adecuados y trabaje con proveedores que brinden un buen servicio al cliente.

Introducción a la automatización

¿Cómo puede comenzar con la automatización de procesos dentro de su operación? El primer paso es conectar sus máquinas para que tenga la capacidad de recopilar datos, procesarlos y tomar decisiones. Solo entonces tendrá la perspectiva del rendimiento operativo tanto de su equipo como de su personal para automatizar los procesos e impulsar una mayor eficiencia en toda la planta.

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