¿Cómo aumentan la inteligencia artificial y la robótica la calidad y la eficiencia de la fabricación?

Los fabricantes enfrentan una demanda cada vez más impredecible, mayores expectativas de los consumidores y una importante escasez de mano de obra.

El auge de la tecnología Industry 4.0 está ayudando a las empresas a superar estos desafíos al mejorar la calidad del producto y optimizar los flujos de trabajo de la fábrica. La inteligencia artificial y los robots están ayudando a mejorar la calidad y la eficiencia en la fabricación.

Así es como la IA y la robótica están transformando el sector en estos momentos. Es probable que estas tecnologías tengan un impacto a largo plazo.

El análisis predictivo habilitado por IA ayuda a mejorar la calidad de fabricación y optimizar el mantenimiento

Las capacidades de búsqueda de patrones de la inteligencia artificial (IA) la convierten en una buena herramienta para los fabricantes que desean navegar de manera más efectiva por las condiciones existentes del mercado y aumentar la productividad.

La inteligencia artificial se utiliza principalmente para mejorar las operaciones de mantenimiento al reducir el tiempo de inactividad y permitir flujos de trabajo de fabricación más flexibles.

IA para mantenimiento predictivo (PdM) para aumentar la eficiencia de fabricación

Estos sistemas de IA suelen estar habilitados por otra tecnología de la Industria 4.0, sensores de Internet de las cosas (IoT). Se conectan a Internet para enviar y recibir continuamente datos sobre el rendimiento de la máquina. Además de brindar a los gerentes una imagen en tiempo real del estado y funcionamiento del equipo, también brindan la información necesaria para un esquema de mantenimiento predictivo.

Estos sensores pueden rastrear una amplia gama de parámetros y variables operativas, incluida la temperatura, la vibración, el sonido ultrasónico e incluso la lubricación. Esto permite que el sistema de IA descubra correlaciones sutiles entre las operaciones y las fallas de las máquinas, lo que ayuda a las empresas a detectar problemas mecánicos antes de que se vuelvan obvios.

Estos sistemas de IA también pueden aprovechar la información sobre la calidad y el producto, lo que les permite establecer conexiones entre los errores de fabricación y los parámetros operativos. En la práctica, esto podría permitir que una empresa detecte automáticamente las condiciones de funcionamiento, como temperaturas demasiado altas o vibraciones extremas, que podrían estar causando defectos.

Los beneficios clave de los sistemas de mantenimiento predictivo incluyen menores costos de mantenimiento, mayor vida útil de la máquina y menor tiempo de inactividad. Todo esto puede reducir los costos operativos generales y aumentar la productividad del sitio.

La investigación de McKinsey sugiere que un esquema de mantenimiento predictivo puede ahorrar a las empresas entre un 18 % y un 25 % en costos y aumentar la disponibilidad de la línea de producción hasta en un 15 %.

Los ahorros para las empresas que actualmente dependen del mantenimiento reactivo serán mucho mayores que los establecimientos con un esquema de mantenimiento preventivo implementado.

Los nuevos robots son esenciales para la eficiencia en la fabricación

Los robots están haciendo que los procesos existentes sean más eficientes. Algunas de las nuevas versiones llenan un nicho similar al de la robótica existente, automatizando las tareas de llenado y clasificación de paquetes y ayudando a reducir las necesidades generales de mano de obra.

Muchos robots de fabricación también aprovechan la IA y la nube para ayudar a los trabajadores directamente involucrados en la fabricación. Estas máquinas no reemplazan a los trabajadores, sino que los ayudan a trabajar de manera más productiva o administrar tareas que pueden ser tediosas o repetitivas.

Los robots autónomos pueden mejorar la eficiencia de fabricación

La inteligencia artificial ha permitido robots altamente autónomos. Pueden pilotar por sí mismos en entornos como fábricas y realizar algunas tareas por su cuenta, sin necesidad de supervisión humana.

Ejemplos de estos robots incluyen robots móviles autónomos (AMR), comúnmente utilizados en almacenes para mover mercancías y materias primas por las instalaciones. Están equipados con cámaras, sensores y una conexión directa a la nube que les permite usar IA para sortear obstáculos y trabajadores sin piloto. Las funciones de seguridad integradas, como la parada de emergencia inalámbrica, garantizan que los robots puedan trabajar de forma segura cerca de los trabajadores en la planta de producción.

Al igual que muchos robots modernos, normalmente se pueden programar o reprogramar rápidamente, lo que significa que pueden cambiar funciones según las condiciones actuales del mercado y las necesidades de fabricación.

Estos robots pueden ayudar a los fabricantes a aumentar la productividad cuando no es posible o práctico contratar trabajadores adicionales. En el futuro, también pueden habilitar fábricas sin luz, donde los únicos empleados son técnicos y gerentes que reparan robots, coordinan actividades y toman decisiones de producción.

Los robots colaborativos pueden mejorar la calidad de fabricación

Otra tendencia clave en robótica han sido los robots colaborativos (cobots). Estos son robots construidos para trabajar de forma segura con personas. Las características de diseño como los limitadores de fuerza, los bordes acolchados y la visión artificial impulsada por IA hacen posible que los cobots trabajen con menos riesgos de seguridad.

Estos robots se utilizan para diversas tareas de fabricación, incluida la atención de máquinas, la selección y el embalaje, y el control de calidad. Muchos cobots están diseñados para manejar múltiples tareas o encajar fácilmente dentro y fuera de los flujos de trabajo de fabricación, lo que ayuda a las empresas a aumentar la productividad sin sacrificar la flexibilidad del sitio.

Pueden ayudar a que los trabajadores sean más productivos, simplificando las tareas tediosas y mejorando la eficiencia de los trabajos que no pueden automatizarse por completo.

La nueva tecnología de inteligencia artificial y robótica puede optimizar la calidad de fabricación

Los fabricantes se enfrentan a un mercado desafiante. Como resultado, las herramientas y la tecnología que ayudan a las empresas a mejorar la calidad o la eficiencia son invaluables.

Las nuevas innovaciones en IA y robótica pueden hacer que los procesos de fabricación sean mucho más eficientes. El mantenimiento predictivo y la robótica colaborativa pueden mejorar significativamente el tiempo de actividad, reducir los costos de mantenimiento y optimizar las operaciones, incluso cuando la escasez de mano de obra o de suministros dificulta el cumplimiento de los flujos de trabajo típicos. Este impulso en la calidad puede otorgar a las empresas una ventaja competitiva y ayudarlas a mantenerse a la vanguardia en el mercado.