Las fábricas inteligentes son aquellas que utilizan los recursos para optimizar el proceso productivo, mejorando en calidad de productos, en tiempos de respuesta, en confort de trabajadores y en ahorro de recursos y energía.
Los mercados globales y la globalización conllevan un nivel de competencia entre fábrica que empujan a estas a actualizarse constantemente para poder seguir siendo competitivas en el mercado. Esto se observa en las jornadas formaciones y publicaciones en La Asociación de Fabricantes y Distribuidores AECOC.
Novedades tecnológicas que se han incorporado a las fábricas
Hace ya mucho tiempo que se mejoró la fabricación mediante la cadena de producción desde las ideas de Henry Ford sobre 1908.
No obstante, hasta nuestros tiempos ha ido surgiendo avances que se han indo incorporando a la industria y ha dado lugar a fábricas inteligentes. Envueltas en entornos cambiantes y mediante modificaciones de diversos departamentos simultáneamente mediante Ingeniería Concurrente.
La automatización industrial
Por la cual sistemas automáticos desarrollan trabajos peligrosos, duros y repetitivos, evitando que el operario tenga que realizarlos y pudendo este dedicarse a trabajos de mayor nivel técnico.
Las comunicaciones industriales
Gracias a las comunicaciones entre departamentos a través de sistemas informatizados, el control de la producción es mucho más fácil de gestionar.
Desde el pedido del cliente, existencias en almacén, pedido de materias primas, temporalización de fabricación, existencias de productos finales, necesidades de recursos humanos,… Todo esta comunicado y se mantiene un control más adecuado.
El confort del trabajo
Las actuales tecnologías de ayudas a los operarios mediante equipos adaptados, la biónica, automatismos, el confort de las instalaciones aclimatadas, servicios adicionales. Todo esto promueve un ambiente de trabajo favorable en el que el operario rinde más adecuadamente.
La robótica y automatización
El avance de los sistemas automatizados y de la robótica llega a un nivel en el que prácticamente cualquier proceso de producción puede ser automatizado. Observando los avances que nos muestra la Asociación Española de Robótica y Automatización AER.
Esto da paso a que las fábricas inteligentes puedan existir en cualquier sector, desde procesos complejos y de energías elevadas a procesos muy delicados y con precisiones mas exactas que la propia mano de obra.
Si hace tiempo entendíamos la robótica y automatización como procesos rudos y bastos, a día de hoy estos sistemas puede llegar a manejar productos muy delicados, reconocer distintos elementos aun en posiciones complejas para poder manipular adecuadamente. Cualquier proceso puede ya automatizarse siguiendo unos pasos adecuados de automatización.
Además, la propia automatización y robótica por su carácter electrónico es susceptible de aportar información mediante conexiones entre redes para interconectar con otros departamentos y tener información de la producción instantánea así como la gestión del control más elevado.
La industria 4.0 y la interconexión departamental
La filosofía de la industria 4.0 consiste en fábricas inteligentes en las que todos los departamentos están interconectados.
De modo que se puede mandar tanto información de un departamento a otro como recibir, se pueden lanzar órdenes y obtener información.
Conscientes de la importancia y trascendencia de la transformación digital para nuestra industria, desde 2015, la Secretaría General de Industria y de la PYME desarrolla el contenido de su estrategia de Industria Conectada 4.0.
En estas fábricas inteligentes con el nivel de control y gestión nos permite en tiempo real ante el pedido de un cliente poder darle prácticamente en el instante una propuesta del tiempo que se tarda en fabricar su pedido y la entrega final con la fecha estimada.
Con la interconexión de departamentos en el momento que hay un pedido, conocemos si existe productos finalizados suficientes para poder cubrir el pedido y de no ser así, conocemos si hay materias primas y la disponibilidad en el tiempo de células de trabajo para llevarlos a cabo, incluso el tiempo que tardan nuestro proveedores en abastecer materia prima si fuese necesaria.
Papel de las inteligencias artificiales y las simulaciones en la industria
Las fábricas inteligentes cuentan como herramientas tecnologías muy avanzadas para poder tomar decisiones.
Si contamos con estas herramientas tecnológicas capaces de gestionar mucha información en tiempos muy rápidos y aportar decisiones adecuadas sin errores, obtenemos una mejora en calidad, tiempo y competitividad.
El manejo de tal cantidad de información puede ser un punto débil que debemos subsanar mediante la necesidad de ciberseguridad industrial.
Inteligencias artificiales en las fábricas inteligentes
Es sabido que la toma de decisiones en procesos productivos es compleja pues depende de muchas variables a controlar y contamos siempre con variables estimadas de demandas así como imprevistos y evoluciones de las circunstancias que nos rodena cambiantes.
En este campo las inteligencias artificiales son capaces de manejar mucha información mediante el control de muchas variables, dándole a cada una de ellas un peso relativo adecuado y por consiguiente pudiendo tomar decisiones de operación satisfactorias.
Estando todo interconectado estas propias inteligencias artificiales pueden ir estudiando la evolución a tiempo real de los procesos y pueden ir corrigiendo los desvíos sobre los planes de producción previstos.
Simuladores en la industria
En las fábricas inteligentes hay un ritmo frenético por la constante mejora de procesos y adaptación a las necesidades futuras. Esto hace que los cambios a realizar sean constante pero no contemos con resultados hasta que no se ha llevado a cabo el cambio.
No obstante, es posible conocer los resultados antes a la implantación si recurrimos a sistemas que simulan las nuevas propuestas antes de implementarlas.
En este caso los Digital Twins (Gemelos digitales) son programas informáticos capaces de simular sistemas complejos, controlando muchas variables y simulando distintos escenarios posibles.
Mediante estas simulaciones se puede detectar errores previamente a la implantación y corregirlos, con el consiguiente ahorro en tiempo y gastos.
Mediante las simulaciones se mejoran los procesos antes incluso de implantarlos y es una herramienta muy útil al poder simular situaciones ficticias antes de tener que esperar a observarlas en realidad. Conoceremos si podemos absorber una serie de pedidos de clientes, conocer en la fabricación los cuellos de botella existentes y los puntos débiles a reforzar.
El camino de la producción en las industrias del futuro
En la actualidad cualquier sector de producción esta envuelto en un nivel de globalización de modo que necesita ser competitivo a un nivel muy alto.
Esto hace que la evolución de la producción nos lleva a las fábricas inteligentes donde la tecnología esta puesta al servicio de proceso productivo.
El cambio del modelo de producción a un modelo más tecnológico a desplazado considerablemente la mano de obra, de modo que el perfil de operarios rudos y fuertes esta siendo sustituido por el perfil de operarios con conocimientos técnicos y el desarrollo del trabajo en ambientes de mayor confort.
Los avances tecnológicos en cuanto a automatización de procesos tiene un gran abanico de posibilidades de modo que cualquier sector puede ir adaptándose, tanto grandes como medianas y pequeñas empresas, pues existen sistemas adaptados y de un poder adquisitivo adecuado en cada situación.
Han cambiado mucho las fábricas, desde esas fábricas oscuras, donde los operarios llenos de grasa realizaban procesos productivos con grandes esfuerzos a las fábricas inteligentes actuales que consiguen unos niveles de producción muy elevados, mediante tecnologías adecuadas, operarios con mayor nivel de confort y la obtención de productos de mayor calidad.
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