Principios de fábrica inteligente

Los principios de fábrica inteligente hacen parte de la construcción de ciudades en la nueva era tecnológica.

facultad de informática · inteligencia artificial
viernes, 29 de julio de 2022
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Como indica el experto en Industria 4.0, Big Data Analytics y emprendimiento digital, el concepto de Fábrica Inteligente, o también conocido como smart factory, se trata por primera vez en un informe técnico titulado donde se presentan los principios de fábrica inteligente “Smart Process Manufacturing: an Operations Technology Roadmap”. Este informe fue publicado en noviembre de 2009, pero su contenido proviene de un seminario realizado con anterioridad en el año 2008, en el que participaron diversos expertos industriales y académicos de EE.UU, con el objetivo de analizar las tendencias económicas y tecnológicas que afectaban a la industria de manufactura en un contexto de economía global.

En dicho informe se presenta, por primera vez, el Smart Process Manufacturing, como la aproximación para abordar los retos y oportunidades derivadas de esas tendencias. En realidad, con el concepto Smart Process Manufacturing lo que se transmitía, realmente, era la visión de una empresa con todos los procesos de su cadena de valor integrados; operando desde el conocimiento y análisis de la información y los datos, ejecutando las acciones a partir del análisis de estos datos y midiendo sus resultados mediante un análisis de métricas y KPI definidos.

Para la realización de todo esto, se mencionaba la importancia de la utilización de tecnologías inteligentes, de redes de sensores, de infraestructuras ciberseguras e interoperabilidad de datos. Es decir, asentaba las bases de lo que hoy se conoce o se refiere como smart factory. Tras este informe de 2009, se sigue trabajando en esa línea y en septiembre de 2010, en un nuevo seminario similar al de 2008, se constituye la Smart Manufacturing Leadership Coalition (SMLC).

Pilares fundamentales

Según el trabajo realizado por la SMLC, a partir de ese momento, un sistema de Smart Manufacturing debía ser capaz de adaptarse de manera ágil a nuevas circunstancias, esto gracias al uso de datos en tiempo real para una toma de decisiones más inteligente. Además, debía tener capacidad de predicción y prevención de fallos de manera proactiva. Para ello, define dos pilares fundamentales y necesarios:

  • La recopilación de un registro de fabricación (manufacturing record) con datos provenientes de sensores, procedimientos, especificaciones, registros de tareas y otras observaciones.
  • La aplicación de inteligencia para la fabricación (manufacturing intelligence) gracias a la disponibilidad de los registros de fabricación y la capacidad de técnicas de inteligencia artificial.

A partir de aquí, con las bases de una Fábrica Inteligente asentadas, con la evolución de tecnologías como el Big Data Analytics, el IoT y la Inteligencia Artificial, comienza, a partir de 2011, un camino evolutivo hacia la digitalización de la fabricación y la transformación digital de las industrias, para ir convirtiéndolas en smart factories.

Definición de smart factory

Una vez conocida la génesis y origen de los trabajos que dieron pie a conceptualizar lo que hoy se conoce como una Fábrica Inteligente o smart factory, se podría decir que son el resultado de aplicar la filosofía de la Industria 4.0 y sus tecnologías a las fábricas e instalaciones fabriles e industriales. Como se aprecia en el libro “Abre tus ojos al mañana”, de Segovia Escobar y Diezma López, se encuentra una frase de Warren Bennis, uno de los gurús del management sobre Industria 4.0, donde decía que “La fábrica del futuro tendrá dos empleados: un humano y un perro. La labor del humano será dar de comer al perro y la del perro evitar que el humano toque los sistemas automatizados”.

Esta afirmación puede parecer algo exagerada, pero, precisamente el objetivo de una smart factory no deja de ser ese; crear una infraestructura industrial que actúe de manera inteligente por sí sola. Es allí donde todos sus procesos estén automatizados a su máximo nivel, para conseguir cero ineficiencias y cero costes innecesarios. Conocido el origen, la definición y los objetivos de una fábrica inteligente, se propone la realización del siguiente ejercicio; se debe imaginar una industria manofacturera que se conozca y en todas las tecnologías posibles. Después, hay que pensar en cómo integrar las tecnologías para soñar esa industria inteligente. A continuación, se describirá con más detalle el ejercicio que se sugiere en el presente punto; el cual es retomado del libro “Abre tus ojos al mañana”, en su capítulo 17.

Automatización de procesos

Los datos provenientes de las instalaciones de la fábrica, de los propios robots y de todos aquellos sensores que nos podamos imaginar, son compartidos, analizados y tratados. Esto para que al emitir órdenes de vuelta a esos propios robots, a partes de las instalaciones y sensores, que les definan cómo actuar. Para recoger información de las instalaciones o máquinas, podremos instalar en ellas sensores no intrusivos. Mismos que nos permitan medir ciertos parámetros que realmente sean representativos de su estado de salud o comportamiento y funcionalidad.

Toda esta información, además, será compartida con el hombre, el cual puede disponer de ella en el formato gráfico. Mismo que elija a través de multitud de herramientas de representación y utilizarla como ayuda para la toma de decisiones. Puede recibirla en tiempo real en su smartphone, smartwatch o tableta, o incluso, en algún tipo de gafa. Que sea allí, donde se le presente toda esta información en realidad aumentada junto con su visualización real. Por supuesto, toda esta comunicación de información se realizará de manera inteligente y en tiempo real.

Los robots pueden trabajar veinticuatro horas al día, los siete días de la semana y los trescientos sesenta y cinco días del año. Esto permitirá incrementar los niveles de producción y que nuestros procesos no paren; salvo los momentos establecidos de revisión y mantenimiento de los sistemas e instalaciones o, en caso sobrevenido, por algún tipo de avería incidental. Además, el transporte interno de todos los materiales necesarios o productos intermedios o acabados lo llevarán a cabo pequeños robots autónomos AGV. Estos se mueven solos en la fábrica, y a los que simplemente hay que decirles, programarles, que se muevan de un punto a otro de la forma más efectiva y sin chocarse.

Smart factory

Como en esta smart factory todo se mide, podemos analizar todos esos datos. Nos permitirá identificar cuellos de botella de nuestra producción, qué procesos o actividades hay que corregir o mejorar; y hasta con un simple análisis estadístico o de tendencias o incluso con algoritmos de inteligencia artificial, determinar qué actividad es mejor hacer antes que otra. Además de determinar cuándo se va a sufrir alguna avería si no realizamos algún tipo de acción.

Podremos definir planes de mantenimiento basados en la condición real de nuestras instalaciones. Además de emitir evaluaciones de mantenimiento predictivo, que nos avisen con antelación de cuándo podemos sufrir una avería; y de mantenimiento prescriptivo, que nos indiquen qué debemos hacer para que eso no ocurra. En esta smart factory que estamos diseñando e imaginando, también nos encontramos productos inteligentes, productos que incorporan sus propios sensores y que conocen exactamente cuál es el paso siguiente que debe aplicar el proceso productivo sobre ellos para que se fabriquen adecuadamente y, si no es así, para incluso detectar y dar la alarma sobre un problema o error de producción.

La nueva era industrial

El proceso evolutivo en la era humana ha tenido diferentes procesos que han producido pasos a gran escala en el ser humano. El mismo ha sido llevado a paso a paso de manera adecuada con el fin de que cada una de las etapas en este cambio se produzcan progresivamente. Por ello, estos profesionales requieren de una preparación académica previa, aplicando así sus conocimientos y habilidades en cualquier situación que se necesite.

TECH Universidad Tecnológica brinda un amplio portafolio educativo que cuenta con altos estándares de calidad y excelencia. Por esta razón se ha titulado como la mayor universidad virtual del mundo. Dentro de su oferta educativa se encuentran posgrados tales como el Máster en Ingeniería de Software y Sistemas de Información y el Máster en Tecnología Específica de Telecomunicación. Sin embargo, para aquellos profesionales que busquen complementar su educación en el ámbito de la nueva era industrial, su mejor decisión será optar por el Máster en Industria 4.0 y Transformación Digital.

Categorías: master

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