¿Qué es una fábrica inteligente?
La Fábrica Inteligente es un concepto para expresar el objetivo final de la digitalización en la fabricación.
Según el uso más común del término, una fábrica inteligente es un taller altamente digitalizado que recopila y comparte continuamente datos a través de máquinas, dispositivos y sistemas de producción conectados. A continuación, los datos pueden ser utilizados por dispositivos autooptimizados o por toda la organización para abordar de forma proactiva los problemas, mejorar los procesos de fabricación y responder a las nuevas demandas.
Diversas tecnologías como la IA, el análisis de grandes volúmenes de datos, la computación en la nube y el IoT industrial (Internet de las cosas) han hecho que las prácticas de fabricación inteligente sean totalmente integrales.
Al conectar el mundo físico y el digital, las fábricas inteligentes pueden supervisar todo el proceso de producción, desde las herramientas de fabricación y la cadena de suministro hasta los operarios individuales en el taller.
Cuando se realicen plenamente, las fábricas inteligentes utilizarán sistemas de fabricación totalmente integrados y colaborativos para que las operaciones sean flexibles, adaptables y optimizables.
Tecnologías de la Industria 4.0 en la fábrica inteligente
La práctica de fabricación adoptada por las fábricas inteligentes -la fabricación inteligente- es la aplicación más optimizada de las tecnologías derivadas de la cuarta revolución industrial conocida como Industria 4.0.
La fábrica inteligente no consiste en desplegar un solo software en toda la planta y ver mejoras inmediatas en el proceso de producción. Una combinación de diversas tecnologías de la Industria 4.0 contribuye a la optimización de la fabricación inteligente. He aquí las tecnologías facilitadoras más importantes:
Industrial IoT (IIoT)
Industrial IoT se refiere a dispositivos, máquinas y/o procesos interconectados que están vinculados por sistemas de comunicación de datos para facilitar el intercambio y el uso de datos entre personas y máquinas. Normalmente, estos instrumentos disponen de sensores que recogen puntos de datos significativos en una nube o en una base de datos fuera de línea para realizar un seguimiento e identificar formas de mejorar el proceso de fabricación. Industrial IoT permite la eficiencia operativa, el control y la visibilidad en métricas clave procesables.
Sensores
Los sensores acoplados a dispositivos y máquinas ayudan a recopilar distintos puntos de datos en etapas específicas del proceso de fabricación, proporcionando una visibilidad instantánea de las distintas capas del taller. Por ejemplo, los sensores de temperatura de una sala blanca pueden rastrear y detectar el clima de un laboratorio y compartir esos datos a través de una pasarela IoT . Los datos pueden utilizarse entonces para autocorregirse con IA (Inteligencia Artificial) o alertar a los miembros pertinentes del equipo para su revisión.
Computación en nube
La computación en nube permite a las fábricas inteligentes almacenar, procesar y compartir datos con mayor flexibilidad y a un coste menor que las alternativas tradicionales in situ. Los dispositivos y máquinas interconectados en el taller se benefician de poder cargar rápidamente grandes cantidades de datos que pueden destilarse para proporcionar información y tomar decisiones casi en tiempo real.
Análisis de grandes datos
La acumulación de datos a lo largo del tiempo puede proporcionar información sobre la eficacia del proceso de producción, en qué métricas clave hay que centrarse y qué sistemas están rindiendo menos de lo esperado. El gran tamaño de los macrodatos puede detectar patrones de error y ejecutar controles de calidad predictivos con gran precisión. La presentación y el momento oportuno de los análisis de big data, es decir, recibir la información adecuada en el momento oportuno, permite a los talleres mejorar de forma óptima y rápida.
Beneficios de la fábrica inteligente
Las fábricas inteligentes optimizan la eficiencia y la productividad ampliando las capacidades tanto de los dispositivos de fabricación como de las personas. Al centrarse en la creación de un proceso de producción ágil e iterativo mediante la recopilación de datos, las fábricas inteligentes pueden ayudar a los procesos de toma de decisiones con pruebas más sólidas.
Al mejorar continuamente la productividad de los procesos de fabricación, las fábricas inteligentes pueden reducir los costes, disminuir los tiempos de inactividad y minimizar los residuos. Identificar y reducir las capacidades de producción mal colocadas o infrautilizadas supone oportunidades de crecimiento sin invertir en recursos monetarios y/o físicos adicionales.
Niveles inteligentes: Cuatro niveles de fábrica inteligente
Estos cuatro niveles de estructura de datos pueden ayudarle a evaluar en qué punto se encuentra en el progreso para convertirse en una fábrica inteligente y qué pasos debe dar para avanzar al siguiente nivel.
Nivel uno: Datos disponibles
Esta es probablemente la situación actual de la mayoría de las fábricas. Los datos están disponibles, pero no accesibles. Clasificar y analizar los datos requiere trabajo manual y puede llevar mucho tiempo, lo que añade al proceso de mejora de la producción más ineficiencias de las previstas o necesarias.
Nivel dos: Datos accesibles
En esta fase, los datos se presentan de una forma más digerible. Los datos se organizan estructuralmente y se ordenan adecuadamente en una ubicación con sistemas adicionales que ayudan a visualizar los datos y a mostrar cuadros de mando. La fábrica es capaz de realizar análisis proactivos, aunque esto aún puede requerir algo de tiempo y esfuerzo.
Nivel tres: Datos activos
Datos activos significa datos que pueden realizar análisis proactivos utilizando el aprendizaje automático y la inteligencia artificial para generar perspectivas sin mucha supervisión humana. El sistema puede detectar problemas y anomalías clave para predecir fallos con gran precisión e informar a las personas pertinentes con valiosas perspectivas en el momento oportuno.
Nivel cuatro: Datos orientados a la acción
En esta etapa, el aprendizaje automático puede generar soluciones procesables a los problemas que se identifican en las etapas anteriores. Las máquinas y dispositivos de fabricación que están conectados a este módulo o sistema pueden entonces ejecutar esos cambios sin intervención humana. La recopilación de datos, la identificación de problemas y la generación de soluciones se producen en secuencia con poca o ninguna intervención humana.
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