Cómo la Industria 4.0 está transformando la manufactura esbelta

¿Qué es la Industria 4.0?

El concepto de Industria 4.0 está alcanzando:cubre tecnologías como Internet industrial de las cosas (IIoT), la nube, computación perimetral y gemelos digitales, así como otros conceptos definitorios como la comunicación máquina a máquina (M2M) y ciberfísica. (CPS).

La base de la Cuarta Revolución Industrial es la automatización. Todos los sistemas que recopilan y comunican datos están ahí para cumplir el propósito de hacer que las prácticas industriales y de fabricación sean más eficientes y autónomas.

La tecnología en IR4 sirve para conectar sistemas previamente discretos a través de hardware y software, brindar transparencia en la información, aumentar el proceso de toma de decisiones humano y descentralizar las decisiones dentro de los sistemas tecnológicos para que los humanos tengan que interferir con menos frecuencia.

¿Está interesado en profundizar en la tecnología y los beneficios de la Industria 4.0? Lea nuestra guía completa.

¿Qué significa Industria 4.0 para la fabricación ajustada?

En la manufactura esbelta, las organizaciones priorizan minimizar el desperdicio y maximizar la productividad. El método de producción de manufactura esbelta es una filosofía que funciona a la perfección con las innovaciones de la Industria 4.0 que sirven para respaldar las iniciativas de eficiencia en cada etapa del proceso de fabricación. Industry 4.0 ayuda a los fabricantes esbeltos a ahorrar tiempo, dinero, energía y recursos materiales y humanos, especialmente cuando se implementan varias tecnologías IR4 simultáneamente.

A medida que la Industria 4.0 continúa madurando y entramos en la Quinta Revolución Industrial (IR5), los fabricantes pueden esperar ver los datos y la tecnología IR4 como una ventaja competitiva sobre las organizaciones tecnológicamente menos maduras. Las optimizaciones que sean capaces de lograr serán, y en la mayoría de los casos ya lo han sido, imposibles de replicar con el conocimiento, la intuición y la fuerza de voluntad humanos. La razón simple de esto es que los humanos no pueden recopilar y analizar datos con suficiente precisión o a velocidades lo suficientemente rápidas como para derivar los tipos de análisis complejos y conocimientos en tiempo real que se pueden lograr a través de IIoT, aprendizaje automático y otras tecnologías de la Industria 4.0. .

Los fabricantes que utilizan la tecnología Industry 4.0 pueden reducir el tiempo de inactividad a través del mantenimiento predictivo y prescriptivo utilizando sensores y otros dispositivos IIoT, maximizar la utilización de la máquina, pivotar e innovar rápidamente en respuesta a las fluctuaciones del mercado, identificar y mitigar los cuellos de botella, tomar decisiones en tiempo real, como automáticamente detener una máquina en caso de un problema de seguridad utilizando Edge Computing, aumentar la visibilidad del taller, optimizar el espacio del almacén y otras fuentes de gastos generales, y tomar decisiones más informadas en todos los ámbitos utilizando datos visualizados. La lista de casos de uso es infinita si los fabricantes pueden construir la infraestructura adecuada que pueda respaldar la recopilación y transformación de datos.

Una guía completa de Lean para fabricantes

Cómo utilizan los fabricantes Lean la tecnología Industry 4.0 para aumentar la eficiencia

Las fábricas inteligentes se encuentran entre las tendencias más importantes de la Cuarta Revolución Industrial y son un excelente ejemplo de la digitalización de las cadenas de valor verticales y horizontales, y sirven como escaparate para casi todas las tecnologías definitorias de la era. Algunas de las tecnologías de Industria 4.0 que usan los fabricantes esbeltos en las fábricas inteligentes incluyen las siguientes soluciones, pero para una revisión exhaustiva, explore nuestra guía completa:

Sistemas ciberfísicos y “gemelos digitales”

Estas son representaciones digitales de sistemas físicos como el piso de la fábrica y toda la maquinaria en él. El CPS conecta y monitorea todo el piso de la fábrica como un sistema para que pueda ser monitoreado y los datos puedan usarse para guiar las decisiones automatizadas. En estos sistemas ciberfísicos, las máquinas se comunican entre sí y también con los humanos.

Sensores inteligentes

Los sensores inteligentes recopilan datos en el taller, incluidos datos de calidad, recuentos de piezas, utilización de la máquina y otros datos y métricas clave. Una vez que estos datos sin procesar se contextualizan, se pueden usar para guiar la toma de decisiones en una variedad de casos de uso y permitir que los fabricantes busquen estrategias avanzadas como el mantenimiento predictivo.

Computación perimetral

Edge computing utiliza recursos informáticos distribuidos que, a diferencia de la nube, están cerca del lugar donde se recopilan los datos. Ser capaz de analizar datos de forma descentralizada en la propia fábrica significa tiempos más rápidos para obtener información, idealmente lo más cerca posible del tiempo real. Las velocidades de la computación perimetral son lo suficientemente rápidas como para detener las máquinas de inmediato si se detecta un peligro para la seguridad, y las velocidades son en gran medida imperceptibles en tiempo real para los humanos. Esto también se usa a menudo para el mantenimiento predictivo y prescriptivo para ayudar a prevenir fallas y tiempos de inactividad del equipo.

Mantenimiento Predictivo y Prescriptivo

Estas estrategias de mantenimiento maduras se basan en datos recopilados de sensores y conectores de interfaz de máquina que luego se analizan para desarrollar planes de mantenimiento que utilicen completamente los recursos. Es decir, no se reemplazan las piezas cuando todavía tienen una vida útil notable, como suele ocurrir con el mantenimiento preventivo basado en el uso. También significa que las piezas se reemplazan antes de que pierdan la eficacia suficiente como para reducir la calidad a un nivel inaceptable o correr el riesgo de daños costosos o a largo plazo en la maquinaria. Con el mantenimiento prescriptivo, los conocimientos también incluyen posibles soluciones a problemas al optimizar para un KPI en particular (o conjunto de KPI), como la reducción de desperdicios o la velocidad.

La próxima generación de fabricación

Industry 4.0 está desatando una variedad de tecnología que está impulsando una industria de fabricación más eficiente. El núcleo de estas soluciones consiste en extraer datos de las operaciones y utilizarlos para impulsar una toma de decisiones mejor y más rápida en toda la empresa, ya sea que esté a cargo del mantenimiento, la calidad, la producción o toda la planta. Comenzar con lo básico y centrarse en el corazón de la operación (las máquinas y las personas en el piso de producción) ayudará a construir la base para una operación ajustada más inteligente y conectada.