Cómo el IoT y la Automatización Industrial Impulsan la Innovación en Fabricación

A medida que la tecnología avanza a un ritmo vertiginoso, muchas industrias están encontrando formas nuevas y creativas de crear y sostener valor a través de su uso. Con un flujo regular de noticias sobre drones, impresión 3D y una serie de otras innovaciones tecnológicas que captan la atención, muchos pasan por alto una de las áreas de mayor crecimiento para el despliegue de nueva tecnología: la fabricación tradicional.

Para muchos, la palabra "fabricación" evoca imágenes estereotipadas. Desde fábricas aburridas, ruidosas y sucias hasta trabajo tedioso realizado manualmente por operadores, los estereotipos de fabricación han permanecido consistentes en las últimas décadas. Pero en años recientes, la fabricación ha recibido un lavado de cara y una nueva imagen, gracias en gran parte a la misma tecnología que capta la atención del consumidor en forma de productos tecnológicos geniales. Esta ola tecnológica está reinventando la fábrica moderna en una entidad inteligente, conectada y digital.

Automatización Industrial

La automatización industrial (artículo completo sobre Automatización Industrial aquí) es el uso de computadoras y robótica para realizar funciones de máquina a una velocidad más rápida y precisa que los operadores humanos. Al utilizar herramientas de automatización industrial, las fábricas pueden realizar varios beneficios:

• Aumento de la Productividad: La producción realizada usando robótica y otro equipo sofisticado mejora la productividad. En un ejemplo, la planta de autos de Ford en Alemania logró un crecimiento del 16 % en productividad anual. La fatiga, enfermedad, error humano y rotación pueden impactar las operaciones diarias de una fábrica. Sin embargo, las máquinas de producción automatizadas no sufren ninguno de estos problemas.
• Mejora de la Calidad: La automatización industrial también puede reducir errores de línea a una cantidad infinitesimal comparada con operadores humanos. La reducción de desperdicio y tiempo de producción perdido reduce costos y mejora la reputación de marca entre consumidores.
• Mejor Control: En fábricas altamente automatizadas, la automatización puede llevar a un mayor control sobre equipos tanto a nivel micro como macro. Los robots a menudo pueden reasignarse sin la curva de capacitación que requieren los humanos. Y la toma de decisiones de los gerentes puede mejorarse mediante el uso de datos de alta calidad capturados por las propias máquinas.

La automatización industrial puede integrarse en diferentes niveles a lo largo de una fábrica. Estas áreas incluyen el nivel de campo donde sensores y actuadores detectan condiciones y disparan acciones. La automatización también puede tener lugar en el nivel de control donde PLCs y otros dispositivos lógicos programables reciben señales de estos sensores e instruyen a la máquina en los siguientes pasos en el momento óptimo. Y puede usarse en el nivel de control de producción monitoreando objetivos de producción y calculando tiempo de inactividad mínimo durante cambios.

La automatización industrial puede usarse para construir un sistema de producción integrado estrechando parámetros de calidad y logrando mayor productividad a medida que estos activos trabajan en concierto en un sistema integrado de automatización.

Fabricación Innovadora

Si bien se ha escrito mucho sobre fabricación ágil - la capacidad de adaptarse al cambio y gestionarlo rápida y efectivamente - la fabricación innovadora ha surgido en años recientes debido a la relación innata que tiene con la tecnología. Los fabricantes innovadores, como puede esperarse, impulsan el cambio a través de la innovación utilizando nueva tecnología para impulsar mayor valor, crear procesos, desarrollar productos e incluso disrumpir mercados enteros.

La fabricación innovadora puede ser impulsada por producto al introducir productos nuevos y únicos para captar consumidores y cuota de mercado. Sin embargo, la innovación puede tener lugar en otras áreas también:

• Innovación en Abastecimiento: Evaluación constante y búsqueda de nuevos materiales y proveedores dentro de la cadena de suministro.
• Innovación en Procesos: Uso de tecnología para alterar radicalmente el tiempo de producción y reducir costos.
• Innovación en Gestión: Uso de los datos y tecnología disponibles con analítica profunda moderna para crear nuevos mercados o modelos de negocio.

Pero los avances tecnológicos también han progresado para permitir un enfoque más integral a la innovación. Con datos, analítica, automatización y una serie de otras herramientas, fábricas enteras pueden construirse específicamente para facilitar la fabricación innovadora.

Por ejemplo, se puede elegir equipo que permita al fabricante crear productos nuevos y únicos. Y en muchos casos, todo el diseño de la fábrica, horarios de personal y sistema de producción se construyen alrededor de permitir el mayor grado de innovación en la creación de nuevos productos. Además, departamentos como desarrollo de productos, ingeniería de productos y diseñadores también se incorporan a la ecuación, usando la tecnología más nueva, software de modelado y otras herramientas de datos para reducir significativamente el tiempo de comercialización de esos productos.

Al utilizar una fábrica automatizada y combinar la tecnología de automatización con una estrategia innovadora, fábricas de todos los tamaños pueden mejorar la productividad y mejorar la imagen de marca mientras reducen costos y permanecen competitivas.

Internet Industrial de las Cosas (IIoT)

Si bien la automatización industrial y la fabricación innovadora son jugadores fuertes en el entorno hipercompetitivo de fabricación actual, son las posibilidades actuales y futuras del Internet Industrial de las Cosas (IIoT) las que tienen la capacidad de unirlas a todas. Usando datos en tiempo real capturados a través de sensores y otro hardware embebido, el IIoT usa analítica profunda, IA y aprendizaje automático para permitir a las empresas ahorrar tiempo y dinero identificando tendencias y áreas de mejora.

Los sistemas IIoT de hoy también son capaces de intervención proactiva. Esto permite ajustes minuciosos tanto a la operación de la máquina misma como en tareas de planificación y programación, como cambiar horarios de producción para minimizar tiempos de cambio.

Los dispositivos IIoT también permiten a las fábricas adoptar estrategias de mantenimiento predictivo para identificar fallos de piezas por adelantado, programar la reparación en el momento óptimo, notificar y aliviar inventario de repuestos, y notificar a técnicos de la próxima reparación. Todo esto ocurre sin toma de decisiones humana y los resultados de quienes implementan mantenimiento predictivo han sido impresionantes. Muchas operaciones han logrado caídas de hasta 25 % en inventario de repuestos y aumentos del 25 % en productividad.

Usando tecnología IIoT, las empresas tienen visibilidad casi completa sobre procesos de producción. Y el impacto se siente en áreas funcionales asociadas también. El IIoT puede permitir una vista completa desde materias primas y abastecimiento de componentes (y por tanto trazabilidad), hacia y a través de la producción, así como el envío de productos terminados.

La tecnología IIoT puede actuar como un multiplicador de fuerza para los beneficios de tanto la automatización industrial como la fabricación innovadora. Al haber diseñado un sistema de producción con robótica y PLCs completamente habilitados, puede analizar los datos de estos dispositivos automatizados y proporcionar valiosos datos de producción, mantenimiento, cadena de suministro, calidad y gestión.

La capacidad de identificar tendencias, formular y refinar respuestas a través de aprendizaje automático, desarrollar y desplegar autónomamente estrategias para programación, personal y una serie de otras operaciones, permite que el concepto de fabricación innovadora se acelere. Con su fuerte énfasis en iteración de diseño, cambio y desarrollo de nuevos productos en plazos cortos, las plantas de fabricación innovadora son más efectivas cuando se acoplan con tecnología IIoT.

El Crecimiento del IIoT y la Automatización Industrial

La tecnología IIoT está preparada para crecer a una tasa exponencial. Con dispositivos conectados que se espera superen los 75.000 millones para 2025, las apuestas y los beneficios son altos. Pero aunque ya es un jugador disruptivo en la fabricación, el IIoT se vuelve aún más poderoso cuando se acopla con fábricas que tienen un alto grado de automatización industrial o aquellas construidas alrededor del marco de fabricación innovadora. Y cuando todos se combinan, forman un trío poderoso y un modelo de lo que está por venir.