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La fábrica inteligente es el futuro de la producción. Gracias al avance de la digitalización y del Internet de las cosas (IoT), las máquinas organizan cada vez más procesos de producción de forma autónoma. Para la mayoría de las empresas, la fábrica inteligente sigue siendo una visión de futuro. Es hora de cambiar esto.
Explicamos cómo funciona una fábrica inteligente, presentamos ventajas y ejemplos de aplicación y explicamos por qué debería empezar a transformar su organización ahora.
La fábrica inteligente es un concepto central de la Industria 4.0. Mientras que en el primer paso de la transformación digital, las máquinas individuales se equiparon con sensores y software y se convirtieron en máquinas ciberfísicas, la atención se centra ahora en su beneficiosa conexión en red. Pero, ¿qué significa exactamente Smart Factory?
Una fábrica inteligente es un entorno de producción en el que las máquinas, las instalaciones de fabricación y los sistemas logísticos se comunican entre sí y organizan el proceso de fabricación de forma prácticamente autónoma. Los humanos apenas tienen que intervenir, sino que se limitan a supervisar los procesos.
El elemento central de una fábrica inteligente son los productos inteligentes, es decir, los productos que se van a fabricar y a los que se les colocan chips o etiquetas RFID, por ejemplo. Mediante la comunicación inalámbrica -a través de WLAN, 5G o Bluetooth- las máquinas pueden leer la RFID y así saber dónde y en qué condiciones están los productos.
Hasta ahora, los procesos de producción eran supervisados por una unidad de control central. En caso de problemas, era necesario informarles para luego comprobar la mejor manera de hacer frente a las interrupciones, retrasos o cuellos de botella. Esta instancia intermedia se omite en las fábricas inteligentes. Esto se debe a que la comunicación tiene lugar aquí entre el producto y la planta de fabricación, o más exactamente: entre el producto y todas las máquinas y sistemas informáticos que intervienen en la producción. De este modo, se pueden encontrar soluciones más flexibles y rápidas para continuar el proceso de producción.
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Entre otras cosas, porque la producción ya no se realiza necesariamente en la línea de producción tradicional. La fábrica inteligente de Audi, por ejemplo, demuestra que la línea de producción puede ser sustituida por estaciones modulares a las que se desplaza el producto. ¿Está ocupada una sala? El producto se entera a través de la comunicación inalámbrica y busca una estación alternativa. Por lo tanto, lo ideal es que el proceso de producción se desarrolle en una secuencia flexible en función de la carga de trabajo de las distintas estaciones.
El número de empleados que trabajan en las naves de producción se reduce en las fábricas inteligentes a una fracción del número anterior. Los recursos humanos se utilizan principalmente para controlar el buen funcionamiento, optimizar los procesos y Mantenimiento de las máquinas es necesario. En este último caso, también desempeñarán un papel cada vez menor en el futuro, ya que las máquinas Mantenimiento inteligente pueden evitar muchos problemas o rectificarlos ellos mismos.
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La fábrica inteligente tiene varias ventajas para las empresas en comparación con la producción en línea tradicional.
Después de la inversión inicial en nuevos sistemas, la fábrica inteligente es significativamente más rentable en las operaciones en curso, ya que se necesita menos personal en la planta, los inventarios pueden reducirse debido a una mayor transparencia en el proceso de producción, y los cambios en la demanda pueden ser respondidos con mayor rapidez.
Dado que las estaciones del proceso de producción se comunican entre sí y ajustan de forma flexible la secuencia de producción, los tiempos de inactividad y las paradas se reducen al mínimo y los recursos libres se utilizan de forma óptima.
La utilización óptima de las estaciones de producción reduce considerablemente el tiempo de fabricación de un producto. Al mismo tiempo, las empresas pueden conseguir una mayor producción a bajo coste. También Ingeniería digital juega un papel importante en la reducción de los tiempos de fabricación.
La conexión con los sistemas de proveedores, logística y ventas garantiza que la producción se entere con antelación de los cambios inminentes en la demanda o las entregas y pueda ajustar la producción en consecuencia.
Las pequeñas series y las producciones únicas son mucho más rentables en la Smart Factory que en la producción en masa tradicional y abren nuevas áreas de negocio para las empresas.
En teoría, el concepto de fábrica inteligente parece prometedor. Pero, ¿cómo puede aplicarse con éxito? Quien quiera experimentar una fábrica inteligente en acción debería echar un vistazo a la industria del automóvil.
Audi ya puso en marcha una de las primeras fábricas inteligentes como proyecto piloto en 2016. En ese momento, el fabricante esperaba un ahorro de costes del 20% con el cambio.
Otro fabricante de automóviles que ha reconocido el desarrollo desde el principio es Daimler . Produce la Clase S de Mercedes-Benz y el modelo eléctrico EQS en su fábrica de smart «Factory 56». En Daimler, la conexión en red de las plantas y las máquinas tiene lugar a través de redes WLAN y 5G. Uno de los objetivos del fabricante de automóviles es la evaluación de los datos recogidos por los sistemas para poder realizar nuevas optimizaciones del proceso.
Una tercera empresa que ya está viviendo la visión de la fábrica inteligente del futuro es el fabricante de tecnología de accionamiento SEW Eurodrive que ahora también apoya a otras empresas en la aplicación del nuevo concepto de fabricación.
Pero otras industrias también se están moviendo en la dirección de la fábrica inteligente. Ejemplos de empresas que han emprendido este camino son Siemens con su planta de electrónica en Amberg y Bosch Rexroth en su planta de Homburg.
La proporción de fábricas inteligentes está aumentando en todo el mundo y las nuevas normas corporativas se están desarrollando gradualmente a partir de antiguos proyectos piloto. Alemania pertenece a un Estudio de Capgemini Según el estudio de Capmini, Estados Unidos es una de las naciones líderes en la nueva forma de producción.
Las empresas alemanas son conscientes de que sin una producción eficiente y flexible no podrán ser competitivas en el mercado mundial en el futuro y que el tiempo es un factor decisivo.
Porque la transformación de una producción tradicional en una fábrica inteligente lleva tiempo. Entre siete y quince años, según los expertos. La introducción de la producción inteligente no consiste únicamente en sustituir las máquinas. Una fábrica inteligente va acompañada de una completa reestructuración de la producción. Además, los empleados necesitan adquirir nuevas competencias. Así que cuanto antes empiece el proceso de transformación, mejor.
No puede haber una hoja de ruta universal para la transformación. Porque lo que es inteligente depende de su contexto empresarial. La producción inteligente es individual.
Dependiendo de su nivel actual de digitalización, primero deben digitalizar las instalaciones de producción individuales. Si ya dispone de sistemas ciberfísicos, puede complementar las tecnologías básicas y añadir nuevos procesos de fábrica inteligente.
He aquí tres consejos generales a tener en cuenta para la transformación
A medida que las tecnologías digitales evolucionan a un ritmo rápido, es crucial construir una infraestructura de TI modular y escalable que le acerque a la fábrica inteligente paso a paso, mientras que al mismo tiempo proporciona una base de rendimiento para futuros desarrollos.
Para el éxito de una fábrica inteligente, es necesario conectar en red los sistemas informáticos de todos los departamentos y acabar con los silos de datos. La información de la planta de producción debe estar vinculada a los sistemas de los proveedores, así como a los sistemas de contabilidad o de ventas. Sólo así los procesos pueden coordinarse de forma autónoma y los empleados pueden realizar las evaluaciones de datos necesarias para reducir las fuentes de error y mejorar la eficiencia.
Por último, pero no por ello menos importante, implique a los empleados afectados en el proceso de transformación. Explique por qué los cambios son necesarios para garantizar la competitividad y el empleo. De este modo, mejorará la aceptación de las nuevas tecnologías y los procesos de trabajo, creará una buena disposición para la formación continua y activará el potencial creativo de su organización. Y este seguirá siendo el factor de éxito más importante en la economía VUKA del futuro.
Automatización, Internet de las cosas e inteligencia artificial: la digitalización está haciendo que la producción sea inteligente y los procesos más eficientes. En la Fábrica Inteligente, las nuevas tecnologías se combinan de tal manera que sus ventajas se multiplican. Para las empresas, esto significa una producción más flexible y rentable, incluso de productos individualizados.
Las fábricas inteligentes pueden implantarse en todas las empresas manufactureras. Sus estructuras son claramente superiores a la producción de la línea anterior. Por lo tanto, es sólo cuestión de tiempo que la fábrica inteligente se establezca como la nueva norma de fabricación. Sin embargo, el camino hacia esta producción optimizada es largo. Por lo tanto, si las empresas quieren seguir siendo competitivas a nivel internacional, deben empezar ahora a tomar las medidas necesarias para transformar su organización.
Por supuesto, en ALEGER podemos apoyarle con nuestro hardware y software de RA para la conversión a una fábrica inteligente.
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