Aproveche la Industria 4.0: Estrategias probadas para construir una hoja de ruta digital ganadora

Listo o no, el mundo de la fabricación está cambiando. Aquí hay una guía para desarrollar una estrategia digital usando tecnologías de Industria 4.0.

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

Los interesados en rastrear el progreso de la fabricación en los últimos dos siglos pueden encontrar mucha información en internet y en otros lugares.

Lo más importante ahora 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 predecesoras, y b) dominar estas nuevas tecnologías es crítico para nuestro éxito futuro.

Pero, ¿qué es esto llamado Industria 4.0? ¿Y qué lo hace diferente de los avances tecnológicos cotidianos que han ocurrido desde que la humanidad afiló la primera roca?

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

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

Aquí hay algunos de los componentes clave de la Industria 4.0 que talleres de mecanizado, fabricantes de chapa y cualquiera en la industria manufacturera deberían conocer si quieren tener éxito en este nuevo mundo digital valiente.

¿Qué es el Internet Industrial de las Cosas (IIoT) y cuál es el beneficio?

Si tiene un detector de humo con capacidad de 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 del IIoT, la fuente de innumerables bits de datos sobre rendimiento de máquina, estado de producción, necesidades de mantenimiento potenciales 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 debería mantenerse en un goteo necesario para el mayor beneficio. Cuando se implementa correctamente, sin embargo, el IIoT permite a las instalaciones evitar "demasiada dependencia del conocimiento tribal" y reducir el riesgo que viene cuando la gente calificada se lleva su experiencia ganada con esfuerzo a otra parte.

Eso es según Jeff Rizzie, director de mecanizado digital en Sandvik Coromant, quien sugiere que el IIoT, junto con software analítico como MachiningInsights de la empresa, hace a esas mismas personas mucho más efectivas. También dice que, para talleres que aún no usan el IIoT, es un gran momento para empezar.

Computación en la nube industrial

En la mayoría pero no en todos los casos, los datos que fluyen de dispositivos IoT terminan en la nube, que a pesar de su nombre altisonante es realmente nada más que un centro de datos ultraconectado lleno de servidores en Atlanta, Reno o en otro lugar. Al igual que con el IIoT, puede usar la nube cada día y ni siquiera pensarlo. Su software bancario está en la nube, al igual que Facebook, Dropbox, Words with Friends y prácticamente cualquier servicio basado en computadora o aplicación móvil en uso hoy.

¿Por qué importa esto a los fabricantes? Varias respuestas vienen a la mente. La primera es como se describió: interoperabilidad con el IIoT, junto con una oportunidad para monitorear y gestionar procesos de producción de forma remota. Esto abre la puerta a la fabricación desatendida y todos sus muchos beneficios.

Pero también está el uso creciente de ofertas de software como servicio (SaaS) basadas en la nube de empresas como Autodesk 360, MachiningCloud y muchos sistemas de planificación de recursos empresariales, o ERP. Estos ofrecen implementación simplificada junto con costos de inversión enormemente reducidos, mientras dan a fabricantes incluso más pequeños acceso a sistemas de software de alta gama que antes estaban fuera de alcance. La computación en la nube, dice Tom Bidinger de Epicor Software, tiene el poder de transformar completamente 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 lo llame, los fabricantes usan estas réplicas digitales para verificar diseños de productos, simular modos de fallo, predecir rendimiento en campo, y recopilar datos de uso real en tiempo real.

Al Whatmough, gerente de producto CAM en Autodesk, señala que los gemelos digitales ofrecen múltiples oportunidades de mejora. Podría ser algo tan simple como una simulación de trayectoria de herramienta, donde los datos de mecanizado pueden luego vincularse al gemelo digital para análisis de rendimiento. En el otro extremo del espectro, está el gemelo digital de la planta de fábrica, lo que da a ingenieros industriales o de fabricación mayor capacidad para optimizar toda su operación.

Fabricación aditiva

Luego está la impresión 3D. A primera vista, podría no estar claro por qué la fabricación aditiva (AM) se considera una tecnología de Industria 4.0, pero no dude que lo es. La capacidad de imprimir volúmenes bajos de manera rentable ha puesto la personalización masiva al alcance de más fabricantes, no solo de 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 prototipado rápido. Las instalaciones la usan para hacer fijadores y otros utillajes. Los fabricantes de aviones la usan para producir componentes críticos de motores, conductos de HVAC y piezas estructurales. Y los fabricantes de automóviles están comenzando a ver su valor como tecnología de fabricación de uso final. La lista continúa.

Pero de nuevo, ¿por qué la impresión 3D cae bajo el paraguas de la Industria 4.0? Más importante, ¿por qué deberían los fabricantes adoptarla? Hay muchas razones. Primero, es una tecnología inherentemente digital. Aprovecha la nube para intercambio de datos y colaboración. Es en gran parte automatizada, promueve la fabricación local, y es mucho menos derrochadora que los procesos de fabricación sustractiva. Y aunque la AM aún no es capaz de aprendizaje automático e IA (inteligencia artificial), descanse tranquilo: Está llegando.

Hablando de IA, es otra pieza del rompecabezas de la Industria 4.0. También lo son la realidad aumentada y virtual (AR/VR), robótica avanzada y automatización, edge computing, sistemas ciber-físicos (CPS), y más. Puede parecer mucho para asimilar, y lo es, pero para aquellos contemplando cómo implementar una estrategia de fabricación digital, tomen el consejo de Jeff Rizzie: Piensen en grande, empiecen pequeño y muévanse rápido.

Agradecimientos especiales a Sandvik Coromant, MakerBot, Autodesk, Epicor Software y otros por su asistencia 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.

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

La fabricación está en las primeras etapas de una Cuarta Revolución Industrial —una cuyo potencial de cambio supera con creces al de sus predecesoras.

Dominar las nuevas tecnologías asociadas con la Industria 4.0 podría ser crítico para su éxito futuro.

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