Cómo la automatización está transformando la fabricación: Impulsando eficiencia y reduciendo costos

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

¿Qué es la Automatización en Fabricación?

Automatización, en el contexto de fabricación, es el uso de equipos para automatizar sistemas o procesos de producción. El objetivo final es impulsar mayor eficiencia ya sea aumentando capacidad de producción o reduciendo costos, a menudo ambos.

La automatización se ha vuelto más conocida como usar máquinas para reducir trabajo realizado por humanos. Se ha asociado con sistemas electromecánicos programados para realizar muchos tipos de procesos. Si bien la automatización puede no ser adecuada para cada fabricante, la mayoría de empresas pueden encontrar beneficios en uno de los siguientes tipos: Fija, programable o flexible.

Tipos de Automatización en Fabricación

Automatización Fija

Caracterizada por producción de gran volumen y alta barrera de entrada, la automatización fija suele tener una tarea establecida. También llamada automatización dura, la mayor programación está contenida dentro de máquinas individuales. La velocidad y secuencia de procesos la establece el equipo o línea de producción.

Un ejemplo de automatización fija se encuentra en carrocerías en blanco y paneles automotrices. Los principales proveedores de vehículos podrían producir más de un millón de piezas antes de cambiar diseños. Adicionalmente, procesos como estampado o fundición se usan que pueden no requerir sistemas de control tan sofisticados como fresado automatizado o soldadura robótica.

A menudo el volumen de producción asociado con automatización fija no tiene tiempo para cambios. Sin embargo, si se hacen cambios a automatización fija, probablemente requeriría cerrar una línea y que técnicos cambien herramientas manualmente. El gasto y tiempo asociados con este tiempo de inactividad son altos. Para bajo volumen o productos con ciclos de vida más cortos, considere automatización programable.

Automatización Programable

Caracterizada por fabricar varias docenas a miles de unidades, la automatización programable se asocia con producción por lotes. Ofrece la capacidad de producir más tipos de piezas o productos. Sin embargo, se necesita tiempo de inactividad para realizar cambios. Este tiempo de inactividad es esperado y considerado para tamaños de lote y tiempos de entrega. Sin embargo, el tiempo de inactividad es costoso y ha llevado a una extensión de la automatización programable llamada automatización flexible.

Automatización Flexible

La automatización flexible puede realizar cambios automáticamente. Esto puede limitar el equipo a correr piezas que compartan herramientas similares o requieran dispositivos adicionales para hacer cambios automatizados posibles.

Adicionalmente, como los programas necesitan cambiarse, la automatización flexible a menudo está conectada a alguna forma de red que aumenta valor ofreciendo monitoreo o control remoto. Los programas se desarrollan offline en una computadora. Dependiendo de cómo está conectado el dispositivo, un diseñador podría subir, correr nuevos programas o integrarlos en producción existente desde cualquier parte del mundo.

Ejemplos de Automatización en Fabricación

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

• Automatización Fija: Asociada con gran volumen, producción de una sola pieza. EJ: Una máquina de tallar engranajes dedicada a producir automáticamente un engranaje.
• Automatización Programable: Asociada con producción por lotes. EJ: Una máquina que produce automáticamente diferentes tipos de engranajes, pero un cambio causará tiempo de inactividad para cambiar engranajes.
• Automatización Flexible: Asociada con producción en tiempo real o bajo demanda. EJ: Una máquina que produce automáticamente varios engranajes sin necesidad de cerrarse o cambios manuales.

La automatización en fabricación crece y sigue moldeando el piso de fábrica. Los fabricantes buscan un hilo digital completo desde rastreo de cadenas de suministro de materiales, a producción, a entrega. Sin embargo, antes de una transformación digital completa, es importante conocer sus metas y cómo se alinean con los beneficios de estrategias de fabricación automatizada.

Beneficios de la Automatización en Fabricación

Los fabricantes usan cada vez más automatización para impulsar precisión, consistencia y mayor eficiencia operativa. Para empezar, conozca sus metas. Cuanto más específicas las metas, más fácil alinearlas con una solución. Metas como aumentar producción, aunque generales, indican que debe saber qué afecta la producción. Sensores y dispositivos fáciles y rápidos de integrar que monitorean equipos y producen datos amigables, gráficos, etc. ayudarán a conectar líneas de producción y servirán otros beneficios:

• Reducir tiempo de inactividad
• Proporcionar mantenimiento predecible
• Mejorar toma de decisiones

Tener dispositivos para monitorear materiales en inventario o en una estación de trabajo puede reducir tiempo de inactividad por quedarse sin stock. Poder ver tiempos de ejecución de equipos podría ser suficiente para reducir inactividad ajustando flujo de trabajo para reducir cambios, o indicar dónde una inversión en más automatización rendiría ROI positivo.

El monitoreo también puede rastrear rendimiento de equipos para indicar cuándo podría ocurrir mantenimiento o fallas. El seguimiento de rendimiento ayuda a tomar decisiones operativas más inteligentes y programar mantenimiento cuando menos afecte la producción. Además, automatización y monitoreo impulsan decisiones de negocio más informadas.

Tener datos en tiempo real puede ayudar a fabricantes a entender tiempos de entrega y proporcionar estimaciones y plazos más precisos. Adicionalmente, dispositivos automatizados mejoran repetibilidad que puede mejorar calidad y reducir variabilidad en producción. En general, el monitoreo automatizado ofrece un modelo más predecible para tomar decisiones de negocio, mientras proporciona transparencia para todas las partes interesadas.

El futuro de la automatización en fabricación progresa con robótica, visión artificial, IIoT y otras tecnologías digitales. Para aprovechar el crecimiento en automatización, conozca sus metas, qué afecta la producción y qué beneficios da cada tecnología. Cuando dude, minimice complejidad, siga principios de ingeniería adecuados y trabaje con proveedores que ofrezcan buen servicio al cliente.

Comenzando con Automatización

¿Cómo puede empezar a automatizar procesos en su operación? El primer paso es conectar sus máquinas para tener la capacidad de recopilar datos, procesarlos y tomar decisiones. Solo entonces tendrá la visión del rendimiento operacional tanto de sus equipos como de personal para automatizar procesos e impulsar mayor eficiencia en el piso de planta.

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