La fabricación inteligente impulsa el impulso de la Industria 4.0 en 2022

La fabricación inteligente cobrará protagonismo en 2022 como una estrategia holística que considera todo el proceso a lo largo del ciclo de vida completo de un producto. Ahora aprovecha una mayor conectividad y captura de datos en vivo para mejorar el proceso.

La transformación digital está permitiendo que la fabricación inteligente valide y gestione operaciones modernas de fabricación y ensamblaje, logrando mejor calidad con menos costo. Las empresas ahora pueden extraer valor de una gran cantidad de información para obtener estos beneficios:

• Conectividad: Permite que las máquinas se comuniquen con otra maquinaria en la planta a través de un fabricante de máquinas (OEM).
• Adaptabilidad: Con toda la información generada por sensores y capacidades, las máquinas inteligentes reconocen cambios en productos y procesos anteriores y se ajustan a condiciones operativas dinámicas.
• Predictibilidad: Proporciona un énfasis creciente en mejorar la previsibilidad del rendimiento de una máquina en campo basado en tecnologías de simulación digital, requiriendo un gemelo digital de alta fidelidad de la máquina.
• Extensibilidad: Extiende la vida de una máquina en la instalación del cliente con mantenimiento predictivo y rendimiento adaptativo. El objetivo es crear más valor para un cliente de fabricación y optimizar el flujo de caja.

La fabricación inteligente reduce el tiempo de comercialización y los costos de desarrollo a través de una planificación mejorada, validación más rápida de alternativas de producción y una creciente eficiencia operativa y rendimiento de fabricación.

Esta metodología proporciona un entorno totalmente interconectado IoT donde cada máquina, sistema o base de datos de la fábrica impulsa información a partir de datos invaluables usando una interfaz de herramientas de bajo o sin código. Ahora los equipos pueden responder a problemas en tiempo real a través de un teléfono o tablet de forma remota, manteniendo la fábrica operando eficientemente, ya sea que las personas estén allí físicamente o no.

Simultáneamente, con la presión a largo plazo para construir y entregar productos innovadores más rápido, los clientes exigen una mayor personalización y customización. Esta nueva dinámica de mercado requiere flexibilidad y uso eficiente de recursos sin comprometer la calidad. Una empresa digital completa responde a las solicitudes de los clientes y las demandas del mercado rápidamente, abriendo la puerta a nuevas y innovadoras áreas de negocio para todas las industrias. También tiene el beneficio adicional de incorporar una mayor resiliencia cuando ocurren interrupciones no planificadas. Este proceso proporciona ventajas invaluables para calidad, operación y velocidad mientras entrega una ventaja competitiva.

La innovación digital usando fabricación inteligente es posible a través de un conjunto de herramientas de software sofisticadas. La fabricación inteligente es un enfoque multidisciplinario incorporado en un gemelo digital integral de la máquina y el proceso de fabricación general. Es crítico tener el software adecuado para gestionar todo esto. Por ejemplo, los ingenieros proporcionan el diseño óptimo para equilibrar costo y durabilidad basado en lo que saben sobre la dinámica de la máquina, que a su vez se basa en la simulación previa.

Además, hay un entorno de bucle cerrado donde la fabricación puede usar el mismo modelo para mecanizado y fabricación. Luego, durante la operación, el software de ejecución de fabricación retroalimenta información al espacio de ingeniería para proporcionar un bucle cerrado de mejora continua. Usando un proceso integrado de gestión de cambios, la fabricación puede informar a la ingeniería sobre los verdaderos impulsores de costos de la pieza. A su vez, los ingenieros pueden iterar rápidamente en una solución que proporcione la misma durabilidad a un costo de fabricación menor.

Xcelerator es una cartera de soluciones de software de Siemens Digital Industries Software diseñada para ayudar a las empresas a lograr este tipo de resultados. La cartera de servicios de software de ingeniería y capacidades de desarrollo de aplicaciones permite el diseño innovador de productos y fabricación, mientras que la ingeniería de sistemas basada en modelos y las capacidades de hilo digital aseguran que los datos sean accesibles cuando y donde se necesiten —a lo largo del flujo de diseño, producción y utilización.

Además, el software y los servicios proporcionan un espectro completo de capacidades para conectar y agilizar todos los procesos, desde la planificación de requisitos, ingeniería, producción hasta el servicio. Ahora es posible combinar todos los dominios requeridos para diseñar, fabricar y entregar una fábrica inteligente proporcionando un mayor nivel de automatización debido a la digitalización.

El resultado es un gemelo digital ejecutable, realizando cada paso en el proceso de fabricación. Este proceso permite a los fabricantes y diseñadores de máquinas crear más valor cerrando el bucle entre las operaciones de fabricación y la ingeniería.

La transformación digital a través de la fabricación inteligente muestra la capacidad completa de un entorno IoT conectado. Es un entorno donde cada máquina, sistema o base de datos en la fábrica está interconectada y proporciona la capacidad de impulsar información accionable a partir de datos habilitados en una interfaz de herramientas de bajo o sin código. Luego, los equipos pueden responder a problemas en tiempo real a través de sus teléfonos o tablets para mantener la fábrica operando sin problemas.

Además, la transformación digital proporciona el soporte general necesario para las fábricas inteligentes hoy y en el futuro para facilitar tecnologías avanzadas, diseños innovadores y colaboración. Permite a los OEMs de maquinaria industrial convertir la complejidad del diseño en una ventaja competitiva mientras proporciona calidad y fiabilidad óptimas.

Tronrud Engineering AS, Hønefoss, Noruega, fue fundada en 1977 y desarrolla, fabrica y suministra máquinas, equipos y soluciones de automatización. Es un ejemplo notable de implementación de fabricación inteligente. Anteriormente, el proceso de Tronrud de dar vida a una máquina a través de prototipado era minucioso. Sin embargo, usando la suite de software de Siemens durante su etapa de desarrollo, la empresa puede crear modelos 3D de la máquina y sus piezas y simular su comportamiento. Además, la puesta en marcha virtual permitió a Tronrud probar sus diseños en un entorno virtual antes de construir el hardware.

La imagen virtual de la máquina, o gemelo digital, permite el trabajo paralelo en el diseño, mecánica y programación. Como resultado, Tronrud Engineering redujo la fase de diseño en un 10 por ciento y el tiempo de puesta en marcha en un 25 por ciento, permitiendo menos tiempo en el taller y creando más máquinas con un tiempo de comercialización más corto.

Los cambios fundamentales involucrados en el uso de este software reunieron recursos de diseño en colaboración entre el ingeniero de software, ingeniero mecánico e ingeniero eléctrico. Además, usar un modelo virtual versus un modelo físico permite a Tronrud Engineering probar sin el miedo de dañar el prototipo de la máquina. Consecuentemente, permite ahorros de costo y tiempo, con todas las correlaciones realizadas digitalmente.

La fabricación inteligente cierra la brecha entre los entornos de diseño y fabricación. Permite la colaboración a través de formatos de intercambio de datos abiertos e inteligentes. Como resultado, quienes se comprometen con una estrategia de digitalización están en posición de liderar sus industrias y prosperar incluso cuando se enfrentan a interrupciones inesperadas.

La transformación digital proporciona la columna vertebral para la fábrica inteligente. Facilita tecnologías avanzadas, diseños innovadores y una colaboración más estrecha. La transformación digital permite a los OEMs de maquinaria industrial convertir la complejidad del diseño en una ventaja competitiva.